管网叠压供水技术在工程上的推广应用
新闻来源：未知 作者：admin 发布日期：2017-04-24 13:49
摘要：先介绍管网叠压供水技术的相关技术，然后从水质保证、节能、节水、节省投资与占地面积、安装与运行管理方便等方面与常规二次供水方式进行比较，论述管网叠压供水技术在工程上的推广与应用。
随着社会的发展，生活水平的提高，供水水质的好坏和节能降耗等越来越受到社会的重视和关注。因此，随着城市供水条件的逐步完善以及供水技术、自动化控制技术的发展，管网叠压供水技术在国内推广使用的条件日趋成熟。
1 管网叠压供水
由管网叠压供水设备叠加市政给水管网水压，直接从市政给水管网中取水增压的供水方式。
2 管网叠压供水设备的组成
由防污隔断单元、变频加压单元、压力补偿单元、压力感应单元、微机控制单元和管路系统等组成，在市政给水管网允许的条件下，通过水泵变频运行能自动、连续地向用户供水的设备。
3 工作原理分以下几种情况
⑴ 进口压力过低时，当进口压力下降到设定的进口压力下限值时，自动停止水泵运行；当进口压力上升到设定的进口压力恢复值时，水泵自动启动向管网加压。
⑵ 进口压力过高时，当进口压力上升到设定的出口压力上限值时，水泵自动停止运行，并通过旁通管直接向用户供水；当进口压力下降到设定的出口压力下限值时，水泵自动启动向管网加压。
⑶ 出口压力变化时，在单泵运行条件下，出口压力上升到设定的出口压力上限值时，自动降低水泵转速或停止水泵运行；在多泵运行条件下，出口压力上升到设定的出口压力上限值时，自动减少水泵运行台数。
⑷ 设备处于停机状态，出口压力下降到设定的出口压力下限值时，自动启动水泵；设备处于运行状态，出口压力下降到设定的出口压力下限值时，自动增加水泵运行台数。
⑸ 运行的水泵出现故障或达到设定的运行时间或停机再启动时，自动递次交替水泵运行。
4 管网叠压供水设备按结构形式分类
(1)室外整体式；⑵ 室内整体式；⑶ 室内分体式。
5 管网叠压供水设备使用范围
管网叠压设备是供水管网系统中的一种局部增压设备，它与传统的二次供水设备模式有着本质区别，它最大供水量为5～160l/h。可广泛适用于多层民用建筑、小型建筑群、普通住宅、居民小区、商住楼的生活供水，直饮水系统；宾馆酒店、别墅、洗浴中心的冷热水供应系统；工厂企业生活供水及工业厂房屋面消防水箱的补水设备。
6 管网叠压供水系统组成
7 选择管网叠压供水设备时，应考虑下列因素
⑴ 管网叠压供水系统的形式；
⑵ 管网叠压供水系统设计流量、设计压力；
⑶ 管网叠压供水设备内部的水头损失；
⑷ 管网叠压供水设备安装条件；
⑸ 工作水泵的数量及运行方式；
⑹ 当地电力供应情况；
⑺ 用户对供水的特殊要求。
8 与常用二次供水方式的比较
国内多层和高层建筑中常用的二次供水方式有：⑴市政管网→低位水箱→加压泵→高位水箱→用户；⑵市政管网→低位水箱→加压泵→气压罐→用户；⑶市政管网→低位水箱→变频加压设备→用户；⑷市政管网→叠压（或无负压）供水设备→用户。四种供水方式相比，管网叠压供水具有以下优点：
⑴ 保证供水水质与系统安全
常用的二次供水方式的主要污染源是水箱，存在的问题如下：
① 水箱容积偏大，则会导致水长时间滞留，滋生蚊虫、细菌微生物，污染水质。
② 水箱设计不合理。a.密封性较差，外界污染物易进入水箱污染水质；b.箱体设计不合理，易产生短流，导致死水，影响水质；c.进、出水管位置不合理，不利于水的流动；d.有的设施把溢流管与污水管相连接，极易造成污染。
③ 水箱选材不合理。部分新型材质的水箱（如玻璃钢水箱）会不同程度地溶解出苯二甲酸酯类、芳香胺类、多环芳烃等可疑致癌物以及低毒类物质，虽不致引起人体急性中毒，但长期摄入对人体可能产生的远期影响不容忽视。
④ 爬梯等金属附属设施没有采用热镀锌件或镀锌质量较差，长时间浸泡易生锈，污染水质。
而管网叠压供水设备与市政供水管网直接串联，避免了由水箱产生的二次污染。同时，消除了自来水在水箱中的停留时间，流动性好，保证了供水水质。整个系统为全封闭式的增压系统，减少产生水质破坏事件和疫情传播的环节。
通过对水岸假日、汉唐天下、丰泽商城等十几幢采用管网叠压供水方式工程和采用常规二次供水方式工程及水厂出厂水质检测数据的调查和对比，得出管网叠压供水方式与常规二次加压供水方式供水质量比较表。
供水质量比较表 表一
水质
指标 |
35项指标 |
常规4项指标
全年综合平均 |
浊度 |
细菌总数 |
|
全年综合平均 |
|
检测点 |
合格率
（%） |
比出厂下降率（%） |
合格率
（%） |
比出厂下降率（%） |
平均值
（度） |
合格率
（%） |
平均值
（个/L） |
合格率
（%） |
水厂
出水处 |
99.2 |
|
98.2 |
|
1.4 |
98.3 |
5.4 |
99.0 |
叠压供水
用水处 |
98.1 |
1.1 |
95.1 |
3.1 |
2.0 |
97.1 |
28.1 |
98.9 |
常规供水
用水处 |
90.5 |
8.7 |
80.4 |
17.8 |
3.04 |
90.2 |
85.2 |
93.1 |
供水质量比较表 表二
水质
指标 |
总大肠菌群数 |
氯仿 |
四氯化碳 |
高锰酸钾指标 |
亚硝酸盐指标 |
|
检测点 |
平均值
（个/L） |
合格率
（%） |
平均值
（ug/L） |
合格率
（%） |
平均值
（ug/L） |
合格率
（%） |
平均值
（mg/L） |
平均值
（mg/L） |
水厂
出水处 |
2.7 |
97 |
15.11 |
100.0 |
1.65 |
100.0 |
2.3 |
0.04 |
叠压供水
用水处 |
3.1 |
89.8 |
22.4 |
99.1 |
2.35 |
98.3 |
3.52 |
0.07 |
常规供水
用水处 |
4.3 |
86.2 |
39.8 |
98.1 |
2.82 |
96.2 |
5.53 |
0.12 |
⑵ 节能
常规供水方式设有低位或高位水箱。据查询泉州市政管网公司有关资料，泉州市区市政供水管网的水压一般为200～350kPa，当市政水进入低位水箱时会浪费该部分水压，即浪费该部分水压的能量，而管网叠压供水方式可充分利用市政供水管网的余压叠加进行供水。随着高层建筑的日益增多,据有关资料统计，约有2/3的住户通过二次供水系统取用自来水，对于有5000户居民的住宅小区，按3300户需经加压供水进行计算，以每户年用水量平均为200m3，按平均利用市政管网水压为300kPa，水泵机组效率为70%计算，一年可节约用电约2.83×105kw·h（3300×200×0.3/0.7=2.83×105Kw.h），电费按0.45元/ kw·h计算,一年可节省电费12.73万元。因此，如果管网叠压供水方式能在整个市区普及推广应用，节能降耗的经济效益将更加显著。
⑶ 节水
管网叠压供水方式避免了低位或高位水箱的漏水、渗水麻烦。同时消除了水池或水箱定期换水、清洗产生的水量浪费。既节约水资源，节省清洗人工费，又避免了水量损耗分摊带来的纠纷和负担。
⑷ 节省投资与占地面积
管网叠压供水方式充分利用市政管网水压，按平均利用300kPa管网水压计算，管网叠压供水设备的配套水泵与常规二次供水方式小30m的扬程，节省水泵投资造价。管网叠压供水方式不需建低位或高位水箱，不必设置用于消毒的其它设备。对于有5000户居民的住宅小区，按3300户需经加压供水进行计算，每户日最高用水量600L计算，需设1000 m3低位水箱，约占250 m2地面积，在寸地如寸金的市区，如利用为专用停车位，需占用12个停车位，按市区20万元/位计算，需占用240万元车位资源，同时又节省水池、水箱的投资造价。管网叠压供水方式机房占地面积小，还可采用整体式成套设备，且可根据工程要求设于室内和室外。布局紧凑，产品标准化、规格化、系列化、投资少。
⑸ 安装与运行管理方便
管网叠压供水方式的成套设备连接进出水管后，便可使用，安装简单，施工工期短，人工费用少。管网叠压供水方式采用自动化控制技术，运行维护简单，管理方便。
9 适用性及存在隐患
⑴ 各地区的市政管网情况、供水压力、水源情况、地理条件、城市布局和建筑情况千差万别，同时管网叠压供水的优越性和一个城市的市政供水条件关系密切，在能否使用管网叠压供水，确保供水系统节能高效，以及供水能力的可持续发展，应由供水主管部门根据城市综合情况制定准入制度。
⑵ 需建立管网叠压供水设备检测准用制度
由于管网叠压供水系统是与市政管网直接相连，因此使用不当或采用了不合格设备等，均有可能对城市市政管网造成危害（如产生负压、倒流污染等）。为了确保市政供水安全，在管网叠压供水设备安装后，应利用测压等手段，对设备性能进行检测，保证设备的使用达到设计要求；检测合格后，由当地供水主管部门发给准用证，未经供水企业检测或检测不合格，严禁设备投入使用，从政策上将管网叠压供水设备纳入统一管理。
10 结语
虽然管网叠压供水技术受当地市政给水管网供水能力、用户用水需求等条件的限制，同时使用不当或采用了不合格设备等，均有可能对城市市政管网造成危害（如产生负压、倒流污染等）。但管网叠压供水技术避免供水水质二次污染、充分利用管网余压、降低能耗、节省投资、减少漏渗等，它具有常规供水方式无法比拟的优越性。近几年，随着城市供水条件的逐步完善以及供水技术、自动化控制技术的发展，管网叠压供水技术在工程上的应用越来越广泛，因此在满足当地市政给水管网的供水能力等综合条件下，建议尽可能选用管网叠压供水方式。
泉州市土木建筑学会 傅江成 姚志煌
2011-10-12
