叠压供水方式在供水管网中的应用

叠压供水方式在供水管网中的应用

王雲子

天津市供水管理处天津300070

摘要：本文通过对在二次供水系统中叠压供水技术的应用必要性进行分析,进而就传统二次供水系统中的水质问题进行调查,分析得知造成水质二次污染的原因是地下水池和屋面水箱,这也就更加明确了叠压供水技术的必要性。本文也通过对叠压式供水技术进行探讨分析,并发现水泵运行的效率并不高等问题。通过分析计算得到水泵运行要达到最高效率的参数和范围。但这些繁琐的参数又很难实现水泵保持在高效率状态运行,故而就系统的运行程序进行必要的设计与优化以更好的保障二次供水系统的高效率,从而实现水泵选型优化,这对传统的二次供水系统优化改造具有一定的现实意义。

关键词：二次供水;水泵选型;叠压供水技术;优化改造

1前言

社会在发展,人民的生活水平也在不断的提高,人们的生活品质也在提高,不管衣食住行都要最好的,更重要的是健康,尤其是人口的东西,而水则是生活中必不可少的,对饮用水的卫生质量要求也越来越高,我国近年来也针对供水的水质要求颁布实行了国家强制标准,提出了严格的标准,因此这就要采取先进的设备和技术为人们提供可靠的饮用水,避免水质的二次污染。叠压式供水技术在二次供水系统的实践应用中具有卫生节能的特点,但也有使用的局限性,而在实际生活中叠压式供水技术也存在着一些问题需要改进后再大批量实施。

2叠压供水技术在二次供水中运用的必要性

水是人类生活中必不可少的,水质的好与坏直接影响到人类的健康。所以人类生活用水不仅要给足够的水量和水压,也要有安全放心的卫生标准。而现在的楼房越盖越高,同时也要有足够的水压,才能满足更高楼层的生活用水压力,二次供水系统作为供水系统中最后的一个环节,已经成为当前威胁水质安全的主要因素。传统的二次供水系统中会经过建筑容器的存储,水在内停留的时间过长造成氯的含量下降,从而造成细菌的滋生,无法达到饮用标准。

传统的二次加压供水方式主要包括有三种:气压给水、水泵水箱联合给水以及变频调速给水。

(1)气压给水方式

水泵把水从贮水池中吸走后输送给用户,水进去到气压罐利用气体压强加压供水。在这个过程中会用到加压水泵,如果水泵启动关闭比较频繁的话,就会出现很大的资源浪费,也不利于整体给水管网的压力保持。虽然可以减少水质的污染,但气压罐中的弹性隔膜同水的过长时间接触也会释放出有害物质,造成水质污染。

(2)水泵水箱联合给水

水泵把贮水池中的水吸走,输送到高位水箱之后在分配到各个用水点。这个方式其中最不利的就是市政供水中水在贮水池和高水位水箱中停留的时间过长,造成细菌的滋生,从而给水造成二次污染。

(3)变频调速给水方式

水泵把水从贮水池中吸走,水泵根据用水量来调节水泵的转

速,从而在水泵水箱联合给水的方式中取消了高位水箱的设计问题,不过这样的系统仍然会有水的二次污染问题。

3项目情况及供水策略

本项目为某高层商业办公楼，总建筑面积71757m2，总高度为99.95米，其中一层、二层功能为商业；三至二十六层功能为办公；项目地下室功能为车库。本项目建设方建设初期拟采用叠压供水设备供水。

3.1市政开口口径对比

叠压供水设备市政开口口径按照秒流量来计算，本项目办公、商业生活用水总设计秒流量为72m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管径为DN200；变频供水因水箱调节容积较大，引入管生活流量按平均时流量计为36.6m3/h，消防流量108m3/h，需引入管管径为DN150。叠压供水设备的使用会对市政管网供水能力、运行安全和水质安全等三个方面产生影响。首先需接入的流量不得超过市政供水流量。叠压供水设备取消了水池、水箱，失去了储水调峰的中间环节，用水高峰期时，流量直接由市政管网供给，使管网供水流量和时变化系数大幅增加，且与市政管网直接连接，易造成市政管网压力波动。因此《叠压供水技术规程》规定，叠压供水市政管网管径至少比接口大两级，以避免造成市政管网局部压力下降，影响周边用户的正常用水。另外部分城市中心城区是限制使用叠压供水设备的，故实际使用中应征得当地供水主管部门的同意。其次叠压供水设备的首要功能要求保证管网安全没有负压，必须具备可靠的防负压措施，目前市面上产品主要是通过稳流补偿器和真空抑制器来实现。

3.2设备选型分析

本项目供水管网市政压力为0.2MPa，本设计用水管网压力低于0.15MPa时停止从市政管网抽水，保证室外消火栓0.14MPa的压力要求，某些城市规定更为严格，市政压力低于0.22MPa严禁使用叠压供水设备。本项目引入管倒流防止器水损约4.0-7.0m，过滤器水损1m，引入管上水表水损3m，管网水损及场地高差1.5m，若市政管网用水高峰压力大于0.2MPa，则无负压设备入口可用余压约10.5m，武汉自来水公司高峰时段保证压力是0.16MPa，若本项目用水高峰时段市政压力低于0.2MPa，压力过低可用水头太小，节能效果不明显。叠压供水设备所选设备扬程低于变频供水设备扬程约10m。设备对比如下：

1）叠压供水系统

商业选用80ZWG2/CR20-3型叠压供水设备一套，配CR20-3型供水泵（Q=24.5m3/h，H=31m，N=4kW/台）两台，一用一备，配备GW600-80型无负压罐；办公低区选用125ZWG3/CR20-8型叠压供水设备一套，选用CR20-8型供水泵（Q=26.0m3/h，H=78m，N=11kW/台）三台，两用一备，配备GW800-125型无负压罐；办公高区选用80ZWG2/CR15-14型叠压供水设备一套，选用CR20-10型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/台）两台，一用一备。配备GW600-80型无负压罐。

2）变频给水设备

商业选用CR20-4型供水泵（Q=24.5m3/h，H=40m，N=5.5kW/台）两台，一用一备；办公低区选用CR32-6-2型供水泵（Q=26.0m3/h，H=85m，N=11kW/台）三台，两用一备；办公高区选用80ZWG2/CR15-14型叠压供水设备一套，选用CR15-14型供水泵（Q=21.5m3/h，H=126m，N=11kW/台）两台，一用一备。配备GW600-80型无负压罐。经对比发现，因市政可用余压太小，选用叠压供水设备时仅商业供水水泵功率降低，节能效果不明显。

3.3可靠性对比

罐式叠压供水设备调节容积小，停水时会很快导致断水。箱式叠压供水设备采用水箱调节时配备的增压泵应与市政管网压力相近，若市政管网压力波动太大易导致系统不稳定，用户水压波动大，实际使用时应与自来水公司落实。因此设计时应明确项目定位，是否是供水保证率要求高，不允许停水的用户，是否是对水压稳定性要求高的建筑。

3.4投资及运行费用分析

1）设备购置：叠压供水设备为3套；变频供水泵为3套。

2）市政开口：叠压供水系统开口口径为DN200；变频供水系统开口口径为DN150。

3）泵房面积：叠压供水系统所需泵房面积为36m2；变频供水系统所需泵房面积为100m2。

3.5供水水质分析

叠压供水水质好、无二次污染。叠压供水系统采用全封闭式运行及真空储水设备，有效防止污染物进入系统及系统中微生物的滋生，且系统各部件均采用304食品级不锈钢材质，不会对水质产生污染，另外由于无需设置水池或水箱，节省了定期的清洗费用，减少了水资源的浪费，还能避免水池渗水漏水问题产生的维护费用。变频供水水箱调节容积一般为日用水量的20-25%，本项目约100m3，水停留时间比叠压供水设备长，随着水中余氯降低，可能出现二次污染。

4结束语

对于叠压供水系统进行综合分析可得出并非所有工程都适合用叠压供水设备。是否选用叠压供水设备应根据每个工程的实际情况及其所在地的市政给水管网流量、压力状况、周边环境等综合考虑，以确定其是否适用及是否能在实际的工程中做到真正节能、节水、节省费用等，不适用时就应采用其他的供水方式。

参考文献：

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