淺談疊壓供水技術(shù)在市政給水管網(wǎng)中的應(yīng)用

1、淺談疊壓供水技術(shù)在市政給水管網(wǎng)中的應(yīng)用    論文   作者：王慶秋      2011-12-29 2:33:51    摘要：文章簡述了疊壓供水技術(shù)，又稱無負(fù)壓供水技術(shù)，近年來已成為市政給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的加壓手段。該技術(shù)通過全封閉式的增壓穩(wěn)流設(shè)備，經(jīng)微機(jī)控制變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，很大程度上解決了二次供水外部污染問題。但是，由于目前市政給水規(guī)范中，關(guān)于疊壓供水仍缺乏相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，因此，在工程實(shí)踐中，供水企業(yè)存

2、在理解上的差異。本文通過對疊壓供水技術(shù)的應(yīng)用原理和推廣應(yīng)用存在問題進(jìn)行探討，并提出相應(yīng)的建議，供同行參考。關(guān)鍵詞：疊壓供水；市政給水；供水技術(shù)1疊壓供水技術(shù)的應(yīng)用原理隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，伴隨城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，城市高層建筑大量建設(shè)；受市政給水管網(wǎng)技術(shù)上的制約，高層建筑的供水系統(tǒng)基本上是采用“城市自來水地下儲水池水泵加壓屋頂水箱用戶”的傳統(tǒng)的“二次供水”模式。該模式下，市政給水管網(wǎng)壓力被極度破壞和浪費(fèi)，所引發(fā)的“二次污染”問題也越來越受到全社會的關(guān)注和重視。疊壓供水技術(shù)，在日本稱為“直接給水技術(shù)”，20世紀(jì)80年代就開始探討和研究，而我國，則在20世紀(jì)90年代后期才開始認(rèn)識和試用。它是直

3、接以市政管網(wǎng)為水源形成密閉連續(xù)的接力增壓供水方式，充分利用市政管網(wǎng)本身的壓力勢能，保持了市政管網(wǎng)到終端用戶水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的同一性，最大限度地發(fā)揮了變頻調(diào)速增壓補(bǔ)差的節(jié)能效果；同時(shí)，其負(fù)壓抑制系統(tǒng)（即真空消除器）和穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐能配合工作，使得前端市政進(jìn)水管道不會形成負(fù)壓破壞，從而最大程度地減少對其他用戶的供水影響。疊壓供水技術(shù)的工作原理如下：首先根據(jù)建筑物的進(jìn)水點(diǎn)實(shí)際壓力值和用水點(diǎn)所需的設(shè)計(jì)值設(shè)定工作壓力上下區(qū)間。設(shè)備投入運(yùn)行后，市政自來水通過過濾器和防污隔斷閥進(jìn)入穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐，罐內(nèi)的空氣從負(fù)壓抑制系統(tǒng)（即真空消除器）溢出；調(diào)節(jié)罐的水壓Pw與市政供水壓力相等（Pw=Pz）。當(dāng)市政供水壓力Pz低于用水點(diǎn)所需

4、的設(shè)計(jì)壓力值P時(shí)（PzP），水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)通過旁通止回閥向用戶供水。下圖為疊壓供水系統(tǒng)原理圖：從市政供水管理的角度來看，當(dāng)市政供水量Qz大于水泵出水量Qs（即Qz>Qs），系統(tǒng)能正常運(yùn)行；如果用水高峰出現(xiàn)Qz<>2疊壓供水技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢（1）能源的充分利用：疊壓供水技術(shù)將高效節(jié)能的變頻供水設(shè)備為數(shù)字控制全自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)“自行加壓”系統(tǒng)與市政供水管網(wǎng)直接串接，在不產(chǎn)生負(fù)壓的基礎(chǔ)上充分利用市政管網(wǎng)余壓，相對于傳統(tǒng)水泵加壓，能節(jié)電約50%左右。（2）杜絕二次污染問題：疊壓供水技術(shù)采用全封閉式運(yùn)行，避免了異物進(jìn)入系統(tǒng)；同時(shí)保證了城市給水管道中的自由余氯不被揮發(fā)，抑制了細(xì)菌和藻類的

5、生長，防止二次污染問題。（3）建設(shè)投資少：由于疊壓供水無需修建地下水池和屋頂水箱，節(jié)省了建筑物的土建和結(jié)構(gòu)投資；而且充分利用了市政管網(wǎng)的壓力，因此加壓揚(yáng)程設(shè)計(jì)相對較少，水泵選型較小，設(shè)備投資可以減少。（4）減少物業(yè)管理成本：由于該技術(shù)成功解決水質(zhì)二次污染問題，不需要在屋頂建設(shè)凈化和補(bǔ)加余氯的設(shè)備，因此節(jié)省了水池、水箱的定期清洗和日常消毒費(fèi)用。（5）設(shè)備使用壽命延長：因?yàn)檫\(yùn)行效率高，充分利用自來水原壓力，水泵不做無用功。（6）設(shè)備整體較為美觀，噪音低，運(yùn)行時(shí)不影響周圍用戶。（7）減輕市政進(jìn)水管段的高峰負(fù)荷：設(shè)備運(yùn)行中，穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐部分容積為壓縮空氣，貯存了一定壓力勢能，靠此貯能可大大減緩各種沖擊對

6、市政水源的影響，同時(shí)對市政供水具有動(dòng)態(tài)的削峰補(bǔ)償作用。當(dāng)市政服務(wù)壓力從P2降至P1時(shí)，緩沖罐提供的最大補(bǔ)償水量與緩沖罐總?cè)莘e關(guān)系為：V補(bǔ)（1-P1/P2）V總KV總V補(bǔ)供水高峰市政壓力從P2降至P1期間水源罐給出的補(bǔ)償水量（m）3；P1市政供水高峰期最低壓力（MPa）；P2市政供水高峰期前的壓力（MPa）；V總水源罐的總?cè)莘e（m）3。例如：供水高峰期，市政進(jìn)水管段壓力從0.28MPa降至0.14MPa，則在該期間水源罐給出的補(bǔ)償水量為V補(bǔ)（1-0.14/0.28）V總0.5V總（m）3，占總?cè)莘e的50。顯然這是一種有效的瞬時(shí)補(bǔ)償作用，如果所有用戶的增壓設(shè)備均具有這種補(bǔ)償作用，則總體上對市政供水

7、可起到一定削峰填谷的效果，高峰期間市政管網(wǎng)服務(wù)壓力不至于下降得太低。3疊壓供水技術(shù)推廣應(yīng)用存在的問題通過上述分析，疊壓供水技術(shù)與常規(guī)供水方式對比優(yōu)勢明顯，但在現(xiàn)階段的工程實(shí)踐中，疊壓供水技術(shù)卻無法獲得大面積的推廣，甚至步履艱難。究其原因，主要存在以下三個(gè)方面的制約問題：3.1疊壓供水設(shè)備的生產(chǎn)缺乏統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在疊壓供水設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)已從2005年的二、三家猛增到近千家。這些疊壓設(shè)備廠家規(guī)模大小不等，技術(shù)和質(zhì)量的差距極大，基本處于“無政府管理”狀態(tài)。導(dǎo)致疊壓設(shè)備魚龍混雜的主要原因在于，現(xiàn)在沒有國家統(tǒng)一的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從2007年開始，國家建設(shè)部開始委托技術(shù)力量較強(qiáng)的廠家制定行業(yè)標(biāo)

8、準(zhǔn)。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)缺失的行業(yè)里，不可能設(shè)置較高的進(jìn)入門檻，市場上的管理自然也就令人擔(dān)憂。因此，目前各地疊壓供水設(shè)備的選用，完全依靠當(dāng)?shù)毓┧髽I(yè)設(shè)計(jì)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，或取決于領(lǐng)導(dǎo)決策“拍板”的專業(yè)水準(zhǔn)。因此，市場上良莠不齊，用戶對使用效果評價(jià)更是反差極大。3.2二次供水配套的管理法規(guī)缺乏1994年出臺的城市供水條例作為國家層面的管理政策，現(xiàn)階段尚未明確疊壓供水的“合法”地位；國內(nèi)決大部分城市還沒有出臺二次供水管理辦法；少數(shù)出臺的城市，其管理?xiàng)l款也明顯滯后于當(dāng)前供水技術(shù)的快速發(fā)展。疊壓供水技術(shù)，目前還只能作為二次供水領(lǐng)域的研究課題，各地供水企業(yè)和政府主管部門存在很大的困惑與爭議，其推廣與否還在等待實(shí)踐的

9、進(jìn)一步論證。目前，還有些城市在未加技術(shù)論證的情況下，忽視應(yīng)用條件就盲目大面積推廣，這可能為今后的供水調(diào)度和管理埋下了隱患。因此，建立健全配套管理制度，使疊壓供水管理工作走上規(guī)范化、法制化的軌道已顯得十分必要和迫切。3.3現(xiàn)有市政管網(wǎng)客觀條件難以滿足大范圍推廣要求疊壓供水系統(tǒng)取消了二次供水水池,其穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐內(nèi)儲存的水量也僅僅滿足該設(shè)備短時(shí)段的抽吸要求，如果大面積推廣，則事實(shí)上將遍布于城市各地的高層建筑調(diào)節(jié)水池取消，原有的調(diào)蓄功能轉(zhuǎn)由市政給水管網(wǎng)全部承擔(dān)，從而進(jìn)一步增大了城市供水的時(shí)變化系數(shù)，因此對市政給水管網(wǎng)提出更高的要求；對于市政管網(wǎng)經(jīng)常性停水或間隙性供水、供水壓力過低、供水水量和水壓波動(dòng)過大

10、的地區(qū)，使用疊壓供水則會對周邊用戶用水產(chǎn)生較嚴(yán)重影響。顯然，目前，我國大多數(shù)城市給水管網(wǎng)現(xiàn)狀客觀上難以滿足大范圍使用疊壓供水的技術(shù)要求。正因?yàn)檫@樣，大多數(shù)城市的自來水公司或水務(wù)集團(tuán)對推廣疊壓供水持保守態(tài)度甚至是排斥態(tài)度，很多城市供水企業(yè)以城市供水條例“禁止在城市公共供水管道上裝泵抽水”為由，干脆禁止疊壓供水設(shè)備的使用。根據(jù)筆者對于城市供水行業(yè)的了解，截至本文發(fā)稿時(shí)，全國只有北京自來水集團(tuán)一家，公開允許疊壓供水的應(yīng)用，并以技術(shù)委員會的名義向社會公布準(zhǔn)入條件：允許在其供水范圍內(nèi)，只要符合疊壓、設(shè)備安裝技術(shù)要求的項(xiàng)目，均可使用；對城市供水管網(wǎng)造成回流污染，危害水質(zhì)的相關(guān)行業(yè)（如醫(yī)院、制藥行業(yè)、化工行

11、業(yè)等）禁用；設(shè)備的外接市政供水管線口徑應(yīng)大于或等于DN300mm，所處地區(qū)管網(wǎng)壓力應(yīng)大于或等于0.22MPa；住宅樓前供水干管管徑應(yīng)大于或等于DN150mm。同時(shí)對疊壓設(shè)備的選型提出條件：a.設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，泵吸水口壓力下降值不得超過0.02MPa；b.應(yīng)具有由泵吸入口壓力控制的自動(dòng)開停功能，當(dāng)吸入口壓力低于0.20MPa時(shí)自動(dòng)停泵，吸入口壓力達(dá)到0.22MPa時(shí)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。4疊壓供水技術(shù)推廣應(yīng)用的建議（1）疊壓供水技術(shù)作為一種新型給水加壓技術(shù)，可以節(jié)省大量的初投資和運(yùn)行費(fèi)，同時(shí)優(yōu)化城市供水系統(tǒng)，使之更加節(jié)能、高效和安全，但目前國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定明顯滯后。建議相關(guān)部門，可以以給進(jìn)行疊壓供水技術(shù)的應(yīng)用成熟后，盡快建立和完善。（2）通過行政和市場質(zhì)量。建議政府建設(shè)和技信息，嚴(yán)格按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的廠家設(shè)備進(jìn)行周期性抽性能先進(jìn)的廠家和設(shè)備，淘汰退出機(jī)制。（3）積極創(chuàng)造條件，引提供條件支持。作為城市水品質(zhì)的新技術(shù)應(yīng)用中，放任不管或管得過死。同言，建議在新敷設(shè)或更換使用財(cái)政手段或節(jié)水專項(xiàng)管網(wǎng)管徑，以滿足今后可接入條件。    你可能感興趣的畢業(yè)論文   &#