程树雄
上海临港供排水发展有限公司,上海市,201306
摘要:为充分保障民生需求与人民群众健康安全,使供水可持续发展,为城市及市民提供安全、便捷、稳定和价格合理的供水服务,对城市供水设施实行高品质建设和入户改造,可实现龙头自来水可直饮。
关键字:高品质、饮用水、二次供水设施、新管材、低水龄
一、高品质饮用水建设意义与目标
饮用水是第一食品,随着居民生活水平的不断提高,自我健康保护意识也日益加强,饮用水水质的提升成为了新时期人民迫切的需求。
高品质饮用水建设,可通过对城市二次供水设施实行高品质入户改造,可实现龙头自来水直饮,满足人民群众对美好生活的迫切需要。市政自来水达到满足直饮需求也是一个城市达到国际化城市的基本标志之一,日本、德国、美国、英国、澳大利亚、新西兰、芬兰等发达国家和地区的城市龙头水均可直饮。
什么是高品质饮用水,高品质饮用水具有四大特点:一是低水龄,体现供水系统生消分离;二是应用新管材,体现管道、设施设备加强;三是强保障,体现末端水质保障;四是高智能,体现智能化监测与控制。
二、建设主体和实施原则
建立城市自来水直饮标准体系,建设宜采取政府主导、企业配合,确保高标准建设、精细化管理,实现预防为主、风险管理、全程控制、社会共治的工作目标,建立科学、严格的监督管理制度。
城市高品质饮用水建设,需统一入户工程建设标准,水质保障将公共供水管道与二次供水设施一体考虑,二次供水设施的建设运维是高品质饮用水水质保障的重要组成部分。建议政府授权供水企业负责公共区域内供水服务,推进二次供水设施运行维护专业化,确保水质安全。
三、高品质饮用水城市建设标准
高品质饮用水建设应符合现行国家、行业和地方相关标准的规定,建议当地政府编制《高品质饮用水建设标准》,规范和统一城市高品质饮用水工程的设计、施工、安装调试、验收等工作,用以指导和规范高品质饮用水建设的标准化。
城市饮用水高品质入户工程的设计、施工应由具有相应资质的单位承担,符合安全使用、节能、环保、经济、高效的原则,建设标准推荐如下:
1、供水模式:
充分利用市政供水管网水压直接供水,供水系统的运行不影响城镇供水管网正常供水;当市政供水管网的供水压力不能满足用户需求的,应采用“水池(箱)+水泵变频调速增压 ” 的二次供水模式;总体原则:降低输配水龄。
2、生消分离:
生活给水系统和消防给水系统的泵房、水池(箱)、管道均应独立设置,独立供水、单独计量。
3、管道、设施设备材质选用:
管道、设施设备材质上,以不锈钢替代目前PPR等管材,提升最后一公里输配水质稳定性。
管径DN≥100 mm,埋地管建议采用球墨铸铁管及管件,管道壁厚级别应选用K9,管件壁厚等级应选用K12,选用水泥砂浆内衬环氧密封层,防腐工艺应在生产厂家内完成,且必须满足现行国家标准GB/T 3248及国家或行业其他相关标准的规定。;连接采用滑入式柔性接口方式连接,连接配件应采用同一厂家生产的专用球墨铸铁配件;配套阀门选用弹性软密封闸阀,材质也为球墨铸铁,阀门的内表面应静电喷涂环氧涂料,且该工艺必须由生产厂家在厂内完成。涂料厚度不得小于0.3 mm,防腐等级应为特加强级。
管径DN<100 mm,建议优先食品级S31603或以上等级不锈钢管;室外埋地管道采用食品级覆塑S31603不锈钢管;室内给水管道需要设置保温,优先采用成品保温覆塑食品级S31603或以上等级不锈钢; 不锈钢管采用双卡压连接方式,与阀件、附件采用螺纹连接方式,为防电化学腐蚀,不锈钢管管件绝不可与镀锌钢管管材和管件直接连接;配套阀门材质应选用不锈钢材料(S30408及以上)。
4、水泵房建设:
水池(箱)应采用食品级S31603不锈钢材质,焊材应与母材型号相对应,且焊缝应做抗氧化处理;水池(箱)及连接部件、配件等应由厂家制作,现场安装,不得进行现场焊接。
当水池(箱)利用市政供水管网压力直接进水时,进水管应安装自动水位控制阀,并加装电动阀。水池(箱)采用水泵加压进水时,应设置水池(箱)水位自动控制水泵开、停装置。当一组水泵供给多个水池(箱)进水时,在各个水箱进水管上宜装设电讯号控制阀,由水位监控设备实现自动控制。
水泵除底座外,均应采用不锈钢S30408及以上材质,工艺采用冲压一次成型,机器人激光无缝焊接技术;水泵房内管道采用食品级S31603不锈钢管。
水泵房内管道连接方式:管配件连接采用法兰连接,螺栓采用S31603材质,螺母采用S30408材质,可有效防止同材质螺栓、螺母装配后咬死;管道连接采用沟槽连接方式;沟槽式连接应控制沟槽直径和管材外径,确保卡箍件结合面的间隙,密封圈紧密压缩;橡胶密封圈采用三元乙丙橡胶。
5、水质保障:
增设补充消毒设施等措施,强化末端水质保障,水池(箱)应设置补充消毒设备,补充消毒设施宜选用紫外消毒。
水池(箱)应分格设计,每格不宜超过50 m3,互相连通,独立工作;管道设计应考虑冲洗便利,预留管道冲洗附属装置;水泵房内应设置除湿装置、设置排涝防淹系统。
水池(箱)进水管应设置远传流量表,并应采取水龄控制措施。
水泵房窗户及通风孔应设不锈钢防护格栅式网罩、入口设置挡鼠板。
管道安装间歇或完成后,敞口处应及时封堵。敞口处封堵应用专用管帽,防止放置过程中污染。
6、安全措施:
水泵房应有良好的采光或照明,应具有保温、隔热措施及空气调节装置,门口墙面张贴安全标识牌。
泵房应设置排涝防淹系统:泵房内应设置集水坑,并加设井盖;集水坑内必须设置备用排水泵,排污泵水位控制器应带高水位检测装置及报警功能,报警信号应能触发现场声光报警。当发出报警信号 30 秒时应能自动启动备用排污泵,当报警信号持续 60 秒时,应能自动关闭进水控制电动阀;涉水设备基础四周应设置排水沟,排水沟之上应设篦子,排水沟应与集水坑连通;泵房配置水浸传感装置,异常时,报警并关闭进水电动阀,同时与监控系统相联。
泵房应设置独立式人脸识别与指纹门禁系统,并具有与监控中心通讯联动功能;泵房应设置安防视频监控系统。根据现场及设备数量配置摄像头,并具有与监控中心通讯联动功能。摄像头监控区域须安装应急照明灯。
安防系统中所有报警装置应具备声光报警功能,报警装置应与中控室联动。
机房内严禁存放易燃、易爆等危险物品,并必须配备消防灭火器。
泵房应设置供电保障系统,供电系统采用独立的双电源配电柜,具有自动切换功能;系统配置UPS电源,在线提供断电后的电源供给,保证系统的通讯和数据传输。UPS在线维持供电时间应大于1小时,并应及时通过PLC向中控平台发出断电报警。
7、智能监控:
计量水表应选用智能化远传水表;二次供水设施(特别是水泵房)的设计应满足无人值守运行的控制要求;应满足二次供水智能化管理系统监测、预警需求,实现远端采集数据、设备管理、运行监测、故障报修、辅助决策、维护保养管理等功能。
水泵房出水管上应设置水质在线监测系统,监测指标包括余氯、浊度等。
水泵房智能控制系统应具有根据采集的进出水流量数据进行水箱容积调节的功能,以实现水龄控制的目的。
四、高品质饮用水施工
政府应加强二次供水设施建设管理,确保二次供水设施工程建设质量,建设单位应严格执行相关标准规范,落实技术、卫生和安全防范等要求,确保工程建设质量。
健全二次供水设施建设的技术审验制度,在工程设计、竣工验收等环节进行技术把关。新建二次供水设施应与建筑物主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收。经供水行政主管部门、卫生主管部门经验收合格后方可投入使用。未经验收或者验收不合格的,不得投入使用。主要控制指标:
1、控制室外给水管道管顶覆土深度应满足设计要求。
2、控制回填土的材质应符合设计要求。
3、材料控制:
不锈钢管管道加工方式必须采用固溶、酸洗,不得采用抛光工艺;
嵌墙及埋地敷设给水管道采用成品覆塑(PE)不锈钢管(S31603)管道,覆塑厚度要符合要求;
楼道内需要设置保温的材质优先采用成品保温覆塑不锈钢管,保温材料满足耐火等级为B1级(难燃);
O形密封圈选用三元乙丙橡胶(EPDM);其物理性能应满足硬度等级70或80的性能要求,压缩永久变形在23°C时72小时最大不超过15%,拉伸强度最小9MPa,拉断伸长率最小100%;尺寸满足《不锈钢卡压式管件组件O型橡胶密封圈》(GB/T 19228.3-2012)的要求;
不锈钢管与阀件、附件采用螺纹连接方式。为防电化学腐蚀,不锈钢管管件绝不可与镀锌钢管管材和管件直接连接。管道固定支架采用不锈钢材质。
4、管道施工安装
应采用不锈钢制管材、管件和配套附件,当与不同金属材质相连时,应采取防止电化学腐蚀的措施:不同代号不锈钢不会产生电位腐蚀,不锈钢与纯铜和锡青铜不会产生电位腐蚀,不锈钢与铸铁、碳钢等含碳量较高的金属连接时,会产生电位腐蚀;管材、管件、附件、阀件与卫生器具给水配件和用水设备(如水加热器)的连接,应整体使用不锈钢或铜合金材质产品,这两种金属均为正电位,可避免引发电化学腐蚀的隐患。
不锈钢管道穿楼板、屋面安装:穿楼板、屋面均设防水套管,采用钢管或塑料管制作;不锈钢管与钢套管之间的柔性填料可采用发泡聚乙烯或聚氨酯等材料;刚性防水套管内的空隙,采用微膨胀水泥填实,强度应不低于C20。
管材的切割:配管切割前应先确认管材无损伤、无变形;切割工具宜采用专用的电动切管机、手动切管器或手动管割刀;管材宜采用圆周环绕切割,应保持截面周向匀称,关口变形不得影响装配施工;管材切割后,管口的端面应平整,并应垂直于管轴线。
五、工程建设费用
分公共供水管道建设费用、二次供水设施建设费用、存量小区二次供水设施改造费用。
公共供水管道的建设费用建议政府储备土地时考虑公共供水管道的建设。由土地整理单位按照供水专业规划及工程建设标准对市政配套基础设施的建设方案进行深化,确定相应的公共供水管道的建设工程量,相应的建设费用纳入土地储备成本,落实建设资金。
二次供水设施的建设是高品质饮用水水质保障的重要组成部分,费用由建设单位承担。住宅小区二次供水设施,鼓励采取统建统管的模式实施,建议由供水企业负责实施二次供水设施的建设。非住宅二次供水设施,由建设单位自行建设。
存量小区二次供水设施改造,是对存量小区进行高品质饮用水入户二次供水和入户设施改造,是居民龙头水水质稳定达标的“最后一公里”,改造不符合高品质饮用水的生活水池(箱)、泵房、泵房内管道及附属设施、与泵房外管网的连通管、生活水泵和控制系统,增设泵房内数据和视频采集传送系统、安防系统和远程监控系统,根据小区实际情况可选择增加水质消毒和在线监测设备等。工程改造费用,建议由政府、物业、供水企业三方承担。
六、高品质饮用水设施的运维管理
1、公共供水管道由供水企业统一集中管理。
(1)新建管道并网应避免因管网流速、流向急剧变化引起的水质问题。
(2)应合理调度、建立压力分区、开展管网漏损管理,实现公共供水管道与用户二次供水设施的联动管理,保持供水系统整体的平稳运行,降低供水系统整体输配能耗,控制管网压力波动、控制管网自然爆管的发生。
(3)应采用预防性检测手段,主动发现供水管道漏损隐患并采取预防性修复措施;应定期对公共供水管道运行和水质情况开展巡查巡检,避免管网爆管、负压等引起的二次污染;应加强断水管理,计划发生的停水或限制用水事宜应提前通知用户。
(4)供水设施在运行中发生故障时,应当在接报后立即组织抢修,抢修期间应采取应急供水措施;供水管道抢维修时应避免造成二次污染,抢维修后的供水管道须经过冲洗消毒并且水质检测合格后才可恢复供水。
(5)应建立、健全水质检测制度,按相关规定合理规划、建设供水在线监测点,开展供水水压、水质的监测工作,定期对供水管网进行诊断分析。
(6)在灾害等不可抗力情况或存在公共利益需要时,经报备相关行政主管部门,可以停止或限制部分或全部公共供水管道的供水。
2、二次供水设施的运维管理
(1)高品质饮用水入户住宅小区,二次供水设施建议由供水企业统一集中管理,相关的运行维护费用计入供水企业供水成本。
(2)非居二次供水设施,建设单位或权属单位可委托的专业运维机构负责二次供水设施建设和运行维护管理的。
(3)二次供水设施每年实施三次清洗消毒,每年的第二季度至第四季度每季度应至少实施一次,并同步开展水质检测,保留有符合要求的清洗消毒记录。
(4)委托的专业运维机构要严格按照安全运行、卫生管理、治安保卫等有关法规和标准规范,建立健全设施维护、清洗消毒、水质检测、持证上岗、档案管理、应急和治安防范等制度。
(5)委托的专业运维机构应配备专职或兼职安全生产、卫生管理、治安保卫人员,强化日常管理,提供优质服务。
(6)要制定完善应急处置预案并组织演练,严格落实人肪技防物防措施。
(7)根据管理需要设置水质在线监测点,水质在线监测点数据应向卫生行政主管部门定期报送。要充分利用物联网技术,建立二次供水远程管理网络,接轨智慧城市与智慧供水建设,提高管理效率和服务水平。
七 、其他配套建设工程
1、推进水厂深度处理升级。
需加强水厂深度工艺升级改造,强化有机物去除,持续改善供水水质。
2、供水设施管理体制有待进一步理顺。
目前,城市仍存在部分居民用户尚未实现抄表到户,红线范围内供水设施(小区街坊管网)和二次供水设施(水泵、水箱、水池)建设标准偏低,因缺乏持续投入和系统、专业的日常管理,大多出现设施老旧、二次污染等问题,亟需政府推动启动高品质饮用水改造。
3、改造资金:已建项目及旧小区,应启动高品质饮用水改造,改造资金比较大,需政府协调落实二次供水高品质改造项目的资金。
4、供水风险管控体系有待完善。
国外饮用水风险管控体系相对完善,世界卫生组织推行的“水安全计划”已在美国、德国、香港等地开展实践,将供水系统(水源-用户龙头)作为一个整体进行风险管控。城市高品质饮用水城市需进一步开展供水风险管控体系的建设。
5、供水需加强管网输配水龄管控。
需进一步加强管网输配水龄管控。
参考文献:
1、《中国(上海)自由贸易试验区临港新片区高品质饮用水入户工程技术规程》(DB31 LGXPQ/2001-2020);
2、《生活饮水标准》 (GB5749-2006);
3、上海市《生活饮用水水质标准》 (DB31/T1091-2018)
4、《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2019) ;
5、《住宅二次供水设计规范》 (DG/TJ08-2065-20090;
6、《住宅设计标准》 (DGJ08-20-2019) ;
7、《二次供水技术规程》 (CJJ140-2010) ;
8、《建筑给水排水及采暖工程质量验收规范》 (GB50242-2002) ;
9、《城镇给水排水技术规范》 (GB50788-2012) ;
10、《二次供水设施卫生规范》 (GB17051-1997) 。