城市居民二次供水系统的优化改造

城市居民二次供水系统的优化改造

摘要：本文以城市二次供水系统的优化改造为目标,系统分析二次供水水质污染现状、原因及改造的方式,通过优化分析,选择合理的二次加压方式，从而使二次供水系统的改造达到经济、技术以及社会效益的最优。

关键词：二次供水；优化改造

1.二次供水工程的技术标准。《二次供水工程技术规程》对二次供水的定义为：当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。二次供水设施定义是为二次供水设置的泵房、水池（箱）、水泵、阀门、电控装置、消毒设备、压力水容器、供水管道等设施。二次供水设施主要为弥补市政供水管线压力不足，保证居住、生活在高层人群用水而设立的。相比原水供水，二次供水的水质更容易被污染，二次供水的安全性和可靠性一直都受到市民的广泛关注。今后凡是应建二次供水设施的建设项目，二次供水设施必须独立设置，工程必须与主体工程同时设计、同时施工、同时交付使用。二次供水设施必须有稳定可靠的消毒措施和防倒流污染的措施；严禁设计、建设地埋或半地埋式水箱；对于二次供水设施的材质，应优先选用无渗漏的不锈钢水箱和新型环保抗菌管材，严禁使用国家命令淘汰的器材；水箱总有效容积不应超过36小时的生活用水量，容积大于50立方米的水箱必须分为两格，并能独立工作。

2.二次供水系统存在的主要问题

2.1水池污染。蓄水池容积越大越易造成水体的沉淀，产生二次污染。同时，水体的停留时间与水质污染的程度有直接关系。据有关数据显示，当水体在蓄水池内停留24小时，水中的氯气就会随着时间的消逝逐渐减少。如遇到夏天的高温天气，氯气会消失地更快。特别是当水温处于20摄氏度以上的环境下，停留时间为24小时以上，水中的微生物、细菌以及大肠杆菌等群种会迅速增高，加速水质的污染程度。蓄水池结构表面过于粗糙，易沾染各类细菌，吸引污染物。同时，蓄水池的涂料涂层也会对水质造成影响，污染水源。蓄水池的内部构造过于简略，不利于整体水体的流通。例如：出水管的位置安置的过高，导致出水管以下的区域不能有效排水，易形成残留，产生死水区。如出水管的位置安置的过低，就会让污染物进入水管内部，堵塞出水口。如出水管和进水管设在统一方向，水体流向会出现短路，促使部分水体变成死水。

二次供水设施日常管理存在的问题。一是二次供水水价偏低，水价中只包括：供水运行（电耗）、供水设备保养、水池、水箱清洗和水质抽样化验费，而没有包括二次供水设施维修费和折旧费、人工管理费等费用，导致大部分二次供水管理单位产生亏损，致使二次供水设备维修养护不及时，不能按规定对储水池（箱）进行清洗消毒及水质化验，出现水质、水压不达标现象。二是部分二次供水设施由于无人管理或者管理不到位，造成泵房内积水多，水质差，高峰供水期间水压低。另外，供水设备事先没有形成完善的运行体系以及设备与设备之间衔接不当，为二次污染提供了温床，甚至会出现水质的回流污染，造成大面积的水质污染，

极其严重。

2.2管道腐蚀。二次供水系统管网管体破损和腐蚀是水质事故的重要成因。调查数据显示，末端水的浊度、细菌总数、总大肠菌群和游离余氯全年综合合格率较出厂水降低了

3.05%，其中总大肠菌群合格率下降7.3%，接近标准临界值。三氯甲烷、四氯化碳分别增加47.91%和38.78%，高锰酸盐指数增加35.0%，反映出管网中有机污染物的增加和氯化作用的存在。我国许多城市在20世纪90年代前铺设的管道当时未采用内外防腐措施，现在锈蚀已相当严重，成为“黄水”、“黑水”等水质事故的诱因。金属管内壁腐蚀引起锰等含量增加，一般内壁锈蚀的管道污染增加量较大，小口径管道的增加量比大口径更大。另外金属管子内壁腐蚀形成锈垢,这种结垢层是细菌孳生的场所，微生物附着生长从而形成生物膜，美国在管道生物膜中检出28种细菌。并且这些微生物渐渐对消毒剂产生了抵抗力，不易被杀灭，更增加了终端自来水微生物的数量。管道结垢层的厚度会随着时间的延续不断地增加，使管道有效截面积不断缩小，从而严重影响了管道的输水能力。

3.加强二次供水系统水质污染治理

3.1对二次供水系统布局优化。在设计上尽量不设置生活用水池或水箱。在市政给水管网供水流量及水压等条件具备的情况下，尽量采用无负压直接增压供水方式供水，从而减少水体再受污染的条件和机会、方便以后的管理和维护，并且能够充分利用原有管网压力、降低能耗、节约运行费用。若市政给水管网供水流量及水压等条件不足，必须设置水池或水箱的情况下，二次加压方式宜采用变频调速式，即低位水箱（水池）+变频调速设备方式供水，取消高位水箱。以前在设计中屋顶水箱地下贮水池均为生活消防合用，虽系统分开，以动态来看因消防泵、自喷泵每月均作试泵，管道内消防死水会流入地下贮水池，从静态来看，管道均接通地下贮水池和屋顶水箱水体中细菌会交叉感染，解决的方法是把地下室生活调节水池和消防水池分开，并应采取二次消毒设施。

管材上的控制对策。镀锌钢管应用在建筑物内供水管道上已有近百年的历史，但由于镀锌钢管因其管材自身的缺陷，在使用中易产生腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞等弊病，从而对水质造成严重的二次污染。微观上表现为水样大肠肝菌及细菌总数严重超标，宏观上出现黄水、黑水、红水等现象，水质恶化。塑料给水管材得到了广泛的应用，主要有：硬聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管、交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯管、氯化聚氯乙烯管等，复合管材有：铝塑复合管、涂塑钢管、钢塑复合管、塑复铜管、孔网钢带塑料复合管等。为我们采用适合的给水管材提供了更多的选择，从而我们可以根据建筑物的功能、性质、规格、档次选用适当的管材。

3.2加强设施运行管理。完善的城市二次供水运行管理是技术实施、保障水质的前提条件。如何解决管理过程中的无法可依、责任不清、日常管理不到位、管理人员专业水平低以及管理资金来源不明确等问题，是二次供水运行管理体系研究的主要内容。为了从管理角度有效地保障二次供水水质，研究基于水质保持的水池、泵房、水箱及其附属设施的保养、维护、检修等的管理技术，并编制相