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二次供水节能与防止水质污染的对策

时间:2018-08-22 11:42来源:未知 作者:saintbox 点击:

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二次供水是建筑给水和城镇供水的主要组成部分,是满足用水要求、改善饮用水质量、保障人民群众身体健康的关键。随着国家建设事业的快速发展,我国二次供水日渐普及,随之也产生了许多问题,尤其是二次供水的水质污染和能量浪费的问题更加突出,用户对此反应强烈,渴望解决办法。
  1、我国二次供水存在水质污染问题(Emerson)
  二次供水的水质污染是指自来水在经过二次供水设施的储存、加压时受到污染,导致(cause)从用户水龙头流出的自来水水质超标、达不到生活饮用水卫生标准。二次供水的水质污染原因主要是二次供水设施的水池、水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)因设计、施工及维护管理不当所造成的。据不完全统计,在饮用水的二次污染中,因水池、水箱造成的水质污染达到了70%以上。
  由于水池、水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)密封不严及溢水管、通气管保护网罩破坏,使水池、水箱内水常常被杂物、脏物甚至动物的尸体等污染;水箱、水池的材料选择不当、设计不合理、清洗消毒不及时或不规范等,都会产生水质污染。恒压供水设备广泛用于企业单位、住宅区及农村的生产、生活、办公供水。适用于供水户在5000户以内,日供水量在3000m3以内场所,供水高度达100米以上。据报道:某城市卫生防疫部门每年对各地区设置水池、水箱的饮用水进行检查,虽然都有消毒设备,但没有一家的水质全部符合饮用水标准。
  针对水池、水箱的水质污染问题,曾采取过许多措施,如对水池、水箱合理设计、严格选材、加强管理、引进变频技术等,但效果不尽人意,仅为权宜之计。2005年5月24日《中华建筑报》刊登的“城镇二次供水:污染触目惊心,治理刻不容缓”报道,更深刻认识“改善饮用水质量,保障水质安全”是关系到人们身体健康和生命安全的大事,并将直接影响到千家万户。
  2、二次供水能量浪费问题
  据有关数据(data)分析(Data Analysis),我国绝大多数二次供水的泵站运行能耗占二次供水成本30%~40%以上。在建设资源节约型、环境友好型社会的新形势下,节能是势在必行的重要举措,但二次供水的节能作用及普遍存在的问题却在社会上没有得到足够的重视,建筑节能的一些法规文件中往往涉及采暖、空调的能耗,而建筑给排水专业尤其在二次供水的能耗却鲜见,许多设计人员亦未摆正二次供水节能的重要位置(position ),导致二次供水的运行能耗大,其主要存在问题有:
  ⑴ 未充分利用自来水管网压力直接供水,或者是原有管网压力释放到水池、水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)再由零压力重新加压,存在严重的能量浪费;
  ⑵ 未能准确掌握自来水管网的实际供水压力(通常是指最低供水压力),导致给水系统的分区及节能设计不合理;
  ⑶ 设备选用不当,出现“大马拉小车”的严重低效耗能情况;
  ⑷ 泵站的节能措施不合理,其电耗仍然比较高,泵站还有节能改造的潜力(指个人能力发展的可能性)。
  3、二次供水节能与防止水质污染的对策
  二次供水中,防止水池、水箱的水质污染的最直接、最有效的解决措施就是取消水池、水箱,消除水质污染环节,这也是追本求源的解决办法。
  为了节能,二次供水还应充分利用自来水管网压力,《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003)第3.3.1条规定(guī dìng):应尽量利用城市市政给水管网的水压直接供水;《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)第8.2.2条也规定:生活给水系统(system)应充分利用城镇给水管网的水压直接供水。无负压供水设备设备直接连接在市政来水管网上,不需要修储水池,充分利用了市政来水管网的压力,设备具有高效节能、环保无二次污染、自动化程度高、易维修等特性,逐步成为现代建筑的理性的供水方式。按照国家有关规定,城市供水管网的服务压力不宜低于0.28MPa,该服务压力的规定值可满足一般建筑物6层以下的供水,而6层以上的供水均属于二次供水的范畴。我国常用的二次供水方式有以下4种:
  ⑴ 高位水箱供水方式:自来水管网→水池或水箱→水泵→高位水箱→用户。该方式在我国二次供水领域中应用最早,其供水压(特指:压强)力稳定,可靠性高;但最高点的供水压力受高位水箱安装位置的限制(limit),占地多,水流噪声大,施工周期长,水质感染严重,自来水释放到水池或水箱却不能利用自来水管网压力。
  ⑵ 气压给水方式方法:自来水管网→水池或水箱→水泵→气压水罐→用户。气压给水方式采用气压水罐代替高位水箱,安装比较灵活,占地相对较小;但缺点是:水压波动大,水泵平均效率(efficiency)低,水泵扬程存在压力差值的能量额外消耗(consume),为无用功且是必须的,一般要增加能耗15%~25%,又不能利用自来水管网压力,水泵能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)消耗大,不节能,水泵启停频繁。
  ⑶ 变频调速给水方式:自来水管网→水池或水箱→水泵→用户。水泵为变频运行,供水压力恒定,省去了高位水箱、气压水罐等,减少了污染和占地;缺点是:水泵不能利用自来水管网原有压力,而且水泵取水的水池或水箱仍然存在,其占地大,投资高,管理(guǎn lǐ)维护麻烦,也不能从根本上解决水质的二次污染问题。
  因此,以上3种供水方式都存在水池、水箱,为传统二次供水方式,不能从根本上解决二次供水的水质污染和能量浪费的问题(Emerson)。
  ⑷ 无负压给水方式:自来水管网→无负压给水设备→用户。无负压给水方式是在变频(frequency conversion)给水方式的基础上发展起来的一种新型二次供水方式,能与自来水管网直接串接而不产生负压,取消(Cancel)了水池、水箱,从而彻底解决了二次供水的水质污染问题,并且可利用自来水管网压力达到节能目的。
  从节能与水质卫生方面,比较上述4种供水方式方法(见表1)。变频供水设备是一种直接与市政管网相连,而不会对市政管网产生影响的成套供水设备。该设备在ZBH变频恒压的基础上,将市政管网压力和提升水泵的压力进行叠加,使生活供水更加节能和环保,是传统二次供水理想的更新换代产品。
  无负压给水方式能有效地解决二次供水存在的水质污染、能耗大的问题。较上述其他3种二次供水方式相比,无负压给水方式具有如下主要优势:
  ⑴ 节能。可利用自来水管网原有压力,减少了水泵扬程,且水泵为变频调速控制,并在不用水或小流量时能停泵保压节能。
  ⑵ 节资、省地。省去了水池、水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)及二次消毒设施等,节省了投资,节约了用地,简化了系统(system)。
  ⑶ 节水。避免了由于水池、水箱的定期清洗、消毒及溢流等所造成的水量浪费,节水效果佳。节水其实也是节能,因为自来水的处理(chǔ lǐ)、输送等本身就要耗用非常多能量。
  ⑷ 卫生。消除了水池、水箱的水质污染;又为全密闭自平衡运行,无外界空气及吸入物污染水质。故供水水质安全、卫生。
  由于上述优势,无负压二次供水在最近几年处于快速发展的高峰期,并迅速在我国许多二次供水领域中应用。无负压二次供水的发明与兴起,真正解决了传统二次供水方式方法的症结所在,是二次供水领域的突破,成功地解决了管网保护、水质污染与节能的难题,符合“节能、节地、节水、节材和卫生环保”的发展要求,是二次供水技术的重大革新,并带动了二次供水行业向前发展。 

 

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