1住宅小区二次供水加压设施水质保障管理及技术张金松.docx

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1住宅小区二次供水加压设施水质保障管理及技术张金松

1住宅小区二次供水加压设施水质保障管理及技术（张金松）

住宅小区二次供水加压设施水质保障管理

及技术

11122张金松常永第徐洪福邓祐锋盛博

1、深圳市水务,集团,有限公司2、湖南大学

摘要:

多年来二次供水设施由于存在建管分离的情况，设施建设标准偏低，现实的管理多头无序管理，导致居民供水水质及连续性等安全保障性较低。

在深圳水务集团居民供水“抄表到户”过程中，对接管的二次供水设施进行了改造完善，积累了一定的技术及管理经验，本文相关内容充分结合现有国家规范及地方标准，就部分技术热点问题进行深入研究尝试。

关键词:

水池三孔加压工艺涂料停留时间清洗消毒

一、现状

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断改善，人们对生活用水水质的要求也不断提高。

以深圳原特区内为例，深圳水务集团先后两次大范围接收中间层，接管二次加压泵站172座、地下及天面水池187座，其供水的主要方式为“水池?

变频调速恒压?

用户。

未接管前，二次加压设施主要存在如下问题:

设施状况差（水池三孔处理、水泵电机陈旧等），自动化程度不高（自动控制系统不完善），管理不规范（巡检、维护、水池清洗消毒等），水质水压水量难以得到有效保障。

此前，相关部门就自来水管网水质进行采样分析（见表1），从结果分析出厂水以及管网水的各项水质指标均基本合格，但经过二次设施后水质有了一定的下降，特别是菌落总数和浊度。

为积极改善二次供水设施水质，深圳水务集团及时采取一系列技术及管理措施，使供水安全保障性得到有效提高。

表1出厂水、管网水、二次水箱进出水水质状况统计表

项目出厂水管网水二次水箱进出水

样品个数合格率（%）样品个数合格率（%）样品个数合格率（%）

色度100100100

浊度10010094.35

嗅和味10010099.37

4898883343菌落总数99.5999.5592.19

总大肠菌群10010099.82耗氧量100100100

余氯100100100

二、技术措施

1、三孔处理

三孔即通气孔、人孔（水池检查口）及溢流孔;均与外界直接连通，如不采取有效措施，外界生物如:

蚊子、蟑螂甚至老鼠可能由此进入水池，影响供水安全。

（1）通气孔改造完善。

一般情况下通气孔出口加装一个钢丝防护网，由于通气口湿度大，金属网容易腐蚀，一般1-2年锈蚀严重，且常规安装方式易受到外力破坏。

针对以上问题目前采用法兰式防蚊罩改造完善，具体措施是在通气口处安装法兰，法兰中间设置铝合金孔防腐蚀防护板，可以有效的避免外力破坏和腐蚀问题。

（2）人孔改造完善。

原有的人孔一般设置金属（钢丝）防蚊网，再进行加盖，多数爬梯采用钢筋或铸铁。

由于水体中余氯释放，金属（钢丝）防蚊网及爬梯锈蚀严重，且影响水质。

另外，盖板使用一段时间后灰尘等其它杂质粘附在网上，不易清洗。

改造完善方案:

防蚊网改造采用尼龙或其它高强耐腐蚀材料，周边黏贴软磁铁，安装时防护网吸附在人孔四围金属上，便于拆装及清洗;盖板改造，设有带锁的密封盖，保护高度不应小于0.1m，盖板材质采用不锈钢，设置在人孔处的防护网有与通气孔上防护网相同的问题;爬梯改造，对大型水池（水池体积超过500立方米），拆除原有爬梯，采用临时爬梯（不锈钢或软梯），及时对断面进行涂刷8701环氧树脂材料，对小型水池更换为不锈钢爬梯，同时对焊接处采用防腐处理（涂刷8701环氧树脂）。

（3）溢流口改造完善。

水池溢流管设置的主要目的，是水池进水超过控制水位时溢流至水池外，实际工程应用中，溢流口出口多设置于水泵间集水池（排空管出口）。

当水池进水阀失控，进水量较大，由溢流管排水量较大，泵房内的排水泵排水量相对溢流水量较小，易导致水泵间受淹，此类事件屡有发生。

为消除此类隐患，多数溢流管尽可能引至户外雨水系统，但此举易带来防蚊、防鼠问题，从而引起水池污染。

改造完善方案:

首先，对所有地下泵前水池加装溢流报警功能，同时将警报器设置于室外，便有及时有效发现存在的问题。

其次，对有引入室外的溢流管，将溢流管出水口处设置格网，具体做法与水池通气孔类似。

对不能引至室外或已经将溢流管引入到泵房内集水坑的，采取如下

处理措施:

将现有排水泵的型号加大，同时设置两个水位启动，一个是集水坑，另一个设置在略低于配电柜底部的位置，当水位达到第一个水位时间，启动一台泵，到达第二个水位时，再启动一台，增大排水量。

2、区域系统整合

从整体来看，由于规划和建设的问题，各小区的泵房大多相互独立，管理难度大，同时限于基础情况，部分水池存在生活消防合用情况，导致水流停留时间过长，余氯不足等带来水质问题。

为此，深圳水务集团接管后，首先对分散的加压泵站采取了关、停、并、转等措施。

进一步降低运行及管理费用，同时根据各合并区域实际用水量进行认真核算，采用生活水池与消防水池尽可能分开、适当降低生活饮用水停留时间等原则实施改造。

以水库新村片区为例，整合前该片区分别有东湖丽苑、新岭山庄、叠翠居泵房、翠苑泵房、巨邦泵房分等散供水，整合后改造新岭山庄泵房和东湖丽苑泵房，关闭其它三个房泵，从而有效利用部分设施剩余能力，总体上减少水流停留时间;从运行现状来看，整合后管理方便，水质明显改善，能耗也有相应的降低。

3、单体泵站改造完善

（1）加压工艺

当前主要的供水方式有传统加压供水（带天面水池）（图）、变频恒压供水（图2）、叠压供水（图3）三种工艺。

图1传统二次加压供水工艺

图2变频恒压供水工艺

图3叠压供水工艺

传统二次供水方式一般适用于区域性的加压泵房（供水量大、扬程满足多种不利情况），总体运行能耗较低，但系统较为复杂，一次性投资大，管理难度大。

由于二个水池存在，且多为生活消防共用，导致水力停留时间长，水质污

加。

现在采取的主要措施是，实施管网改造过程中，生活系统染的概率大大增

与消防系统尽可能分开。

具体包括:

水池分开，减小泵前停留时间;生活消防（生活系统水量大、扬程低;消防系统水量小、扬程高）加压系统分开，由此减小管道管径、分清管理责任主体;天面水池仅保留消防功能，生活加压采用变频恒压供水方式。

变频恒压供水与传统供水相比，减少了天面水池，水质相对较好，同时这种供水方式技术及管理已成熟，适用范围广。

在《深圳市优质饮用水工程技术规程》（SJG16-2007）中，提出“二次供水系统宜采用‘水池?

变频调速水泵?

用户’供水方式。

叠压供水方式从市政管网直接抽水，当取水量超过管网供水能力时将会影响周围其它用户的正常用水;适合在管网供水能力强、市政压力稳定的区域;且严禁“对用水可靠性要求高、用水量集中、用水量波动大、制造加工贮存有毒物质”的用户使用叠压供水方式。

叠压供水方式与变频恒压供水方式相比，

正常供水过程是全封闭的，基本可以避免二次污染，符合优质供水的需求。

深圳地区2003年首次使用该供水方式，之后逐步在一些供水能力较好的小区试用，都取得了不错的效果。

智能型管网叠压供水设备在日本、美国、西欧等发达国家得到了普遍使用,目前我国也建立了一整套完善的产品标准体系，但由于叠压设施存在不同材质和工艺差别，笔者认为水质方面也存在一些未确定因素，主要表现为:

在进水压力稳定的情况下，罐体内的水不能形成良好的循环利用而形成死水，其卫生情况存在隐患，如利用外界空气直接进入罐体内，来消除负压的方式，空气的进入在一定程度上也会造成二次污染。

（2）设备材质

二次供水相关设备选择是否恰当，不仅关系到系统运行的可靠性，同时也影响到水质保障。

由于不锈钢管材具有卫生、长期不结垢、高强、轻质等优点，因而，在泵房内，宜优先选用卫生级不锈钢材质的管材及附件，对于水泵，为防止水泵休眠时可能存在腐蚀，只要是与水接触的部分，都应选用卫生级不锈钢材质的配件。

采用钢塑管，建议先进行钢管的预装，在拆除后进厂进行衬塑，再进行二次安装。

当前有试点使用性能好的卫生级涂料，与不锈钢管材相比造价较低;涂料一般在现场涂刷，可能存在涂层较薄、附着力不够等问题，系统运行一段时间后涂层可能脱落，或被水中杂质刮掉，失去防腐保护效果，这种方式的可靠性有待验证。

对于泵房外面的管材及附件要求可适当降低，一般选用PE管即可。

（3）水池改进

据统计，在深水集团接收管理的水池中，将近97%的壁面材质为水泥，内壁粗糙，容易附着微生物。

针对新建的水池优先选用卫生级不锈钢材质，且必须与消防水池分开设置;为保证控制水中的余氯量，经过计算后，应进行水力停留时间复核，贮水设施中的平均水力停留时间应控制在6小时以内，最大不应超过12小时。

据现有运行经验和实测数据，当水力停留时间在6小时以内时，水质各项指标均能达标。

对已投入使用的水池等贮水设施，容积仍然较大的、水力条件仍然较差的和存在死水区域的，应采取措施改善水力条件。

以下几种措施可供参考使用:

设置最高水位调节装置:

在水池投入使用后发现有效容积过大，可根据不同季节的用水量调节最高水位，减少水力停留时间。

此种方式操作较简单，成本不高，但改造效果有限，在贮水池高度较大的水池中宜采用。

将贮水设施分为多格:

可将体积较大的贮水设施分隔开来，根据不同季节的用水量的变化启用不同数量的贮水设施，以保障较短的水力停留时间。

设置导流板:

根据贮水池的实际情况，确定贮水池内的导流板添加情况，如隔板数、隔板间距、隔板规格等参数（图4）。

水箱进水管

水箱出水管

图4水箱内加建导流板

旋流流动贮水装置:

贮水装置一般采用圆形或方形。

当水位低于最高水位时，进水控制阀处于开启状态，进水通过进水管切线进入贮水装置，使贮水装置中的水体保持旋动状态。

当水位达到最高水位时，水位控制阀关闭进水，于是，借助于进水动力的旋动停止。

同时，开启旋流控制阀，借助出水的回水使水体继续保持旋动，使水流保持旋转流动状态（图5、图6）。

供水旋流控制阀

水位控制阀

溢流管

进水进水控制阀

排水管放空管

图5旋流流动贮水装置平面

水位控制阀

供水

溢流管进水旋流控

制阀

进水控制阀

排水管放空管

图6旋流式贮水装置立面

使用涂料:

现有水池大多采用水泥壁面，其菌落总数容易超标。

因此，可通过在壁面涂刷卫生级涂料，消除材质对水质的影响。

由图7可知，涂料水池的pH升高要小于水泥材质水箱，阻止了水泥中碱性物质的溶出;由图8可知，涂料水箱的氯衰减速度要低于水泥水箱。

在实验的基础上，深水集团在华茂苑应用，并有做相关的浸泡实验，结果显示该涂料对水质无不良影响。

pH变化图

水泥涂料空白

8

7.95

7.9

7.85pH

7.8

7.75

7.700.511.522.533.5

时间（天）

图7涂料对pH的影响对比试验

余氯变化图

水泥涂料空白

0.35

0.3

0.25

0.2

0.15余氯浓度（ppm）0.1

0.05

00246810121416

时间（h）

图8涂料对氯衰减的影响对比试验

内衬不锈钢板:

为避免水泥壁面与水直接接触的另一种方式是在水池壁上贴不锈钢，在上海地区应用较多。

该方法有一个缺点是施工难度较大，须在池壁上打孔，所有接缝必须焊接，且对焊接工艺要求高。

图9水池贴不锈钢板

其他措施。

?

核查低位生活饮用水贮水设施周围设施，例如:

10m内不得有化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源;?

2m内不得有污水管和污染物，达不到此要求时，应采取防污措施;?

水池防渗核查。

在生活饮用水贮水池和污染源之间设置防渗墙，其长度应满足使生活饮用水贮水池和污染源折线间距大于10m。

三、管理措施

1、日常巡检

为加强对已接收泵房的管理，建立了完善日常巡检制度，责任到人。

建立、健全各项报表和档案管理制度，包括室内外管道、设备及设施的运行、维护维修，加压水量与分表抄读水量，水压、水质等的报表和档案