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1、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

2、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

3、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 100 100 100 浊度 100 100 94.35 嗅和味 100 100 99.37 489 888 3343 菌落总数 99.59 99.55 92.19 总大肠菌群 100 100 99.82 耗氧量 100 100 100 余氯 100 100 100 二、技术措施 1、三孔处理 三孔即通

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、。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

15、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87.957.97.85pH7.87.757.700.511.522.533.5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0.350.30.250.20.15余氯浓度(ppm)0.10.0500246810121416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

16、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