摘要:城市化的飞速发展,使城市的变化日新月异,人们对城市二次供水质量提出了更高的要求。当前二次供水加压方式的多样性,二次供水管理模式的多元化,带给供水企业严峻挑战。因此各城市结合自身情况,优化选择适合自身的供水方式和管理模式,是提高城市二次供水效率的关键要素。
关键词:高层二次供水;加压方式选择;管理模式
一、高层二次供水加压方式
1.1高层二次供水加压方式原理
高层建筑物的供水需要通过二次加压的方式来实现。目前,城市加压供水方式共3种。
1.1.1高位水箱供水。其供水方式是:水池→加压水泵→高位水箱→用水点。其工作原理是:自来水首先进入地下水池,当达到进水浮球阀控制水位时,停止供水。加压水泵将水池里的水输送至屋顶水箱里,随着水位升高,浮球磁铁慢慢接近一个固定在水箱箱体上的干簧管,距离足够近时,干簧管内一对电极受磁铁磁场影响而断开,水泵断电停止注水。
1.1.2变频调速供水。其供水方式为:水箱→水泵→用水点。其工作原理是:自来水进入地下泵房水箱,通过浮球阀与水箱液位传感器联动,控制水箱中的水位。变频恒压供水系统采用PLC内部设定压力,水泵供水时通过管道上的压力传感器检测管网压力,压力传感器将信号传送至PLC中,再由PLC分析后启动变频器动作,送出一个水量增加或减少信号,控制水泵转速,使加压管网压力与设定压力相一致。
1.1.3管网叠压供水。其供水方式为:叠压设备→用水点。其工作原理是:自来水进入稳流罐,罐内的空气从真空消除器内排出,待水充满后,真空消除器自动关闭。自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器给出起泵信号启动水泵运行。自来水管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水,此时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压,用水高峰期过后,系统恢复正常的状态。自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降时,液位控制器会给出水泵停机信号以保护水泵机组。
1.2高层二次供水加压方式技术分析
1.2.1目前地下水池多在消防泵房使用,生活加压泵房基本取消地下水池储水。这是因为地下水池属于混凝土结构,很难进行清洗和排水工作,往往存在一定的死水区,导致较为严重的水污染问题;另一方面,自来水出厂时自带水压,但进入水池后泄压至零,白白浪费了自来水压力。所以,我国城市高层逐步取消存在清洗和排水困难的地下水池。
1.2.2对于屋顶水箱在早期设计时多考虑具备储水功能,还可以利用重力流输送自来水至用水点。但在使用后期因为高位水箱管理不善,清洗不及时引发许多饮用水污染事件。由于高位水箱需要水泵加压至屋顶再向下供水的模式大大浪费了能源,不能达到节能的效果,所以当前这种模式也逐渐被淘汰。
1.2.3叠压供水设备的大规模使用源于它可观的节能效果和减少占地的优势。尤其对于水质较差、具有富余水量水压的老旧小区更适合进行叠压供水设备改造。但如果在城市大规模使用叠压供水设备,取消水箱、水池调蓄,用水高峰几乎依靠市政管网压力,会给市政管网造成巨大的影响,增加了爆管的风险,也给供水企业增多管道扩容的改造成本。
1.2.4城市用水规划设计时可以通过水力模型对该区域管网运行的安全性进行验证,获得高层优化的供水方式。经验表明,城市里建筑密集、建筑层数高、用水人数多或在管网末端的区域可以采用水箱变频供水方式。而在建筑区域层数和数量相对较平均,周围管网运行状况稳定的区域可以采用水箱变频调速和叠压供水相结合的模式。
对于中压力区域以及高压力区域可以安装带有保护装置的叠压供水设备。
1.3高层二次供水系统的优化
1.3.1优化储水设备的储水活性
由于储水水箱中存有死水区,水环境流动性差、水动力沉淀时间长等缺点,会导致水中大量微生物的繁殖,对水质产生不利的影响。在前期设计时应保证进水管道与出水管道呈斜对角布置,确保水力停留时间在合理范围内。提高储水箱中水的流动性并减少水的流失,减少环境污染物对水质的直接影响。
1.3.2加强对附属管道的改造
要加强二次供水设施输水管道的更新改造。在进水管上安装电动直通单双座调节阀,在溢流式管上安装除污器和排水阀,以保护外部环境污染物不会进入其中。水箱排水管的出口处应配有网罩,以防止细菌和病虫害进入水箱。泵房应该增加空气的对流通风,控制温湿度调节改善泵房潮湿环境,从而保证水质安全。
二、城市二次供水管理模式分析
我国城市二次供水管理模式主要由物业公司代管、供水企业统一管理和交互管理模式。
2.1物业公司管理模式。我国许多城市都采用的是开发商建设后交由物业管理的模式。这种模式在一些优质小区能发挥物业管家式服务的优势,但是在一些老旧小区由于物业费低,资金难保证,推行的模式实施效果并不理想。
2.2统一运营管理模式。统一运营管理模式主要适用于城市新建或者经过改造的二次供水泵房。这些泵房建成后经过供水企业验收合格之后统一接管。统一运营管理模式下,管理责任相对清晰,管理标准和规范的统一,能有效保障二次供水泵房安全运行。但是统一运营管理模式存在产权移交的法律争议,并且水价中也不能体现公共供水企业所承担的运营管理费用,供水企业收取运维费缺少保障机制,给企业带来沉重的资金压力。
2.3交互管理模式。交互管理模式多在一些建成5年以内的小区采用。参照统一管理模式,供水企业负责二次供水设施的运行维护管理,物业公司负责二次供水泵房环境及附属设施的日常管理。明确双方责任和义务,能有效提高二次供水设施的管理效率,降低各方在二次供水运维投入成本,维持长久的管理模式,解决城市供水的历史遗留问题。
三、结束语
二次供水设施加压方式的选择关系到整个城市区域供水安全性,水资源的合理输送可以促进当地经济均衡发展,人们安居乐业。加强二次供水泵房的运维管理,提高泵房的自动控制水平对于确保二次供水持续,健康和经济运行具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]汤德文.医院二次供水管理的重要性[J].现代物业:中旬刊,2019(6):22-22.
[2]张丹,徐文举,苗俊鹏,etal.阳谷县二次供水模式探讨[J].科技经济导刊,2016(13).
[3]陶诚,叶辉,龚浩,etal.二次供水水箱(池)清洗消毒剂对比试验[J].净水技术,2018(a01).
[4]付立凯,王欣,张娜,etal.北京市昌平区二次供水管理经验分析[J].北京水务,2016(5):51-56.