关于城市二次供水原因解析与解决办法.doc

关于城市二次供水原因解析与解决办法 通常人们所称的二次供水，是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，因此，二次供水是目前高层供水的惟一选择方式。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。 国内二次供水现状： 目前，在国内二次供水领域，一般的二次供水设施仍然采用比较传统的水池、水箱结合使用模式，虽然该方式能够满足大部分的需求，但随着社会的发展，居民生活水平的持续提高，对水质的要求也不断提高，传统的供水方式已经不能满足现在的需要。综合来讲，传统的供水方式存在以下几个方面的不足，不适用性越来越明显。首先，传统供水方式无法保证水质的要求：容易造成多次污染。市政管网供应的自来水经过多级处理，基本上能够满足生活、生产用水的水质要求，但经过水池、水箱的存储后，水质已经污染，在青岛等地做出的调查显示，使用水池、水箱的，在调查范围内的无一家水质合格，部分余氯竟然为零，各种有害菌严重超标，更为严重的是，因为水池、水箱的开放式结构，不可避免的出现蛇、鼠及其他杂物等的进入，使水池、水箱成为疾病传染的根源，国内食道癌、胃癌的发病率偏高与此是有关联的。在广东等地，水池内红虫的危害尤其严重，严重影响了用户的用水安全。因此，在北京、宁波、青岛、江苏、辽宁、深圳、广州等地正积极推广简易供水项目，大面积取消水池、水箱结构，采用无负压供水设备与管网直接连接，改造现有的二次供水设施，取得了很大的成功和很好的效果，彻底杜绝了二次污染的产生。 其次，使用水池、水箱，占地面积大、施工复杂、管理不善等问题已经严重制约了水池、水箱等的设置。修建水池不仅不实用，并且需要占用很大的地方，这给使用者无形增加了使用成本，在一些地方建立水池已经到了无地可用的窘境，尤其对于改造工程来讲，在老城区再建设水池相当困难，这是造成很多用水难等问题产生的根源。另外，使用水池容易造成跑、冒、滴、漏等现象的发生，造成用户用水成本的加大，取消水池、水箱可以节水，在淡水资源日益紧张的今天，节约用水已经是一个严肃、紧迫的要求，取消水池的设置势在必行！而北京等地现在推广使用的无吸程、无负压供水设备正是解决以上问题的良好方式！ 再次，使用水池水箱能源浪费严重，运行费用居高不下，使用水池等方式必须将市政管网的自来水压力完全放掉，使原本带压力的自来水变成零压力，然后再从零加压，造成巨大的能源浪费，市政管网的压力全部浪费。举例来讲，现存建设一座八层住宅，自来水原有压力能够满足六层的要求，在七、八两层压力不足，在解决这种情况时，一般采用的就是建设水池、增加水箱的解决方式，采用水池首先就要把自来水原有的能够满足六层建筑的压力全部释放为零，而真正需要加压的只是七、八两层，为解决两层的用水情况需要浪费六层的压力，能源的浪费是惊人的，而这些损失最终于用水户来承担！另一个方面，因为使用水池、水箱供水方式所采用的设备控制、结构简单、不能按照用户实际用水情况进行操作，造成在使用过程中无用功耗加大，这些费用最终也是由消费者在不知情的情况下被动的承担。而无负压设备能够完全的利用市政管网压力，在原压力的基础上进行加压，不仅节省了能源，降低了使用费用，减轻了消费者的负担，而且因为控制的先进性，延长了设备的使用寿命，降低了使用成本，并大大降低了运行噪音的污染。 使用水池、水箱进行二次加压供水的方式已经严重不能满足社会的需求，不论从能耗、还是从污染的角度，已经完全不能满足用户的需求！取消水池已经成为社会性的共识，取消水池已经成为社会性的一个普通需求，取消水池势在必行！ 无吸程、无负压给水设备的适时推出，克服了以上带水池设备的缺点，引来了新一场供水技术的革命。它的功能特性及优势： 首先，在给水方式上有了一个质的飞跃，它打破了传统的给水观念，采用真空抑制技术，使给水设备与自来水管网直接串接，而不产生负压，不再需要建水池、设水箱。这样也实现了环保，确保了供水安全，纯净的自来水经过设备加压后直接供到住户，全密封连接，水源没有任何污染，水质质量好，不需要经水设备，可以节省投资，用户喝到的是符合国家卫生标准的饮用水。 其次，无吸程、无负压设备是全封闭结构运行，避免了渗、跑、冒、漏等现象的发生，节约了消毒冲洗用水。经过对个地区家顾客调查测算，综合节水可达以上。同时，因为不用建水池、设水箱，设备可以成套出厂，到现场与顾客自来水进水管道和出水管道对接即可，安装方便快捷，基建投资可以节省以上。 再次，设备与自来水管道直接串接，可以充分利用自来水原有压力，差多少补多少，自来水满足要求时设备就停止工作。这样，一个均为层的小区住宅，用水高峰期自来水可以供到层，低峰期可以供到层，无吸程、无负压设备在用水高峰期仅对层进行加压，在用水低峰期设备就停止工作。这种独特的变频技术，节能一般可达，设备完全停机时，节能可达。从而减轻了消费者的负担。 设备的流量范围为一般在m/h，环境湿度为。它适用于任何自来水压力不足地区的加压给水；新建小区、写字楼、综合楼生活用水；低层自来水压力不能满足要求的消防用水；改造原有的气压给水设备，可以充分利用原有的气压罐；已经建好的水池，可以采用无负压设备与水池共用的给水方式，进一步节能；自来水厂的大型给水中间加压泵站；工矿企业的生产、生活用水等和各种循环水系统。无负压给水设备已广泛应用于各类居民小区、高层建筑、自来水中间加压泵站等。总之，无吸程、无负压供水设备的研制，成功的改变了一直以来二次供水的缺陷，不但给世人带来了饮水健康，而且节资、节能、节水，谱写了中国二次供水发展史上的新篇章。城市供水水质二次污染的原因： 一、城市供水水质二次污染的原因分析 综合现有的研究资料和实际的生产实践经验，引起城市饮用水水质恶化的原因主要有三个方面：其一，现代化工业尤其是合成工业发展所产生的化学物质大部分都通过人类活动进入了水体，使受纳水体的物理化学性状发生了显著变化，水源污染相应地引起了管网水的水质恶化，主要是氨氮、消毒副产物等含量的升高；其二，水厂出水的生物稳定性和化学稳定性不足，且水在管网中停留时间较长，在输配水过程中水自身及水与管道内壁发生的物理、化学以及微生物等反应引起水质恶化；其三，由于爆管或更换管道后冲洗不彻底等外源性污染而造成的水质恶化。 管网配水作为供水的最后一个环节，受水源污染状况、城市供水日标、供水管网及二次供水设施建设时间不长等原因，一直被供水单位和管理部门忽视，但随着人们对水质要求的提高和管道腐蚀等问题的出现，管网水质二次污染问题近年来日益突出，因此，研究管网水质二次污染及防治对策逐渐成为供水领域中的重要内容。国内外专家、学者对以下几个方面主要包括供水管网水质污染状况调查、原因分析及控制措施等研究领域已作了大量工作，并取得了较大的进展。饮用水二次污染问题可归结为微生物、化学物理和感官三个方面：微生物污染包括微生物再生长(尤其是附着生物膜的生长)、硝化作用和水媒病等；化学物理污染包括消毒副产物、铅、铜、铁、锌、温度、腐蚀、PH稳定性与结垢、管道涂层与衬里渗出物，消毒物残留浓度的维持和管道沉积物；感官污染包括味道、气味、浑浊度和色度的变化。此外，饮用水二次污染还包括因管道渗漏和其他因素带来的外源性污染。 （一）城市供水管网管材对供水水质的影响 出厂水在管网这个大反应器中，继续进行其未完成的反应及与管壁物质的反应。这些反应有生物性的、物理性的、化学性的。除了受出厂水水质影响外。与输配水管道的材质、使用年限、施工等因素有一定关系。 水质的变化情况与所用管材关系密切。城市供水管材多采用铸铁管、水泥管或钢管、复合材料管等不同管材，新管道过水后除余氯稍有降低，浑浊度、溶解性总固体略有升高外，其他指标应与出厂水相比较无明显差异。但使用年限长的管道，由于内壁腐蚀、结垢，导致水中铁、锰、铅、锌等金属物质和各种细菌、藻类、苯类、挥发性酚类指标的含量增大。管道更新改造研讨会研究表明，对于未作防腐处理的金属管道，当年限超过510年时，污垢就己达到了恶化水质的程度。对于防腐处理较低的金属管道，35年就开始出现腐蚀现象；管道使用年限越长，腐蚀越严重，水质状况越糟。管网末端小口径管道、用户室内管道对水质的影响是输水过程中水质降低的重要因素。 （二）腐蚀、结垢和沉积物对水质的污染 金属管道、配件、清水罐和清水池等输配水设施本身含有杂质，金属与杂质之间存在着不同的电极电位，这样，在水的作用下会形成无数微腐蚀原电池，由于化学和电化学作用往往会对管道内壁造成较严重腐蚀，产生大量铁、锰、铅、锌等金属锈蚀物。其过程如下：首先，由于电化学的作用，在管壁附近形成氢氧化亚铁，然后被水中溶解氧氧化，生成氢氧化铁，形成钝化保护膜。氢氧化铁一般质地疏松，一方面对金属表面有一定的保护作用，另一方面部分氢氧化铁脱水形成铁锈三氧化二铁，沉积于管道的内表面，形成结垢。由于它质地疏松，并不能起到保护作用。当供水管网运行状态发生改变，如检修阀门、更换管道或当流速突然增大时，氢氧化铁就会从管道内壁脱落而进入水中，产生红色的锈水，从而使水质恶化。 对于饱和指数(LSI)0和稳定指数(RSI)6.0的不稳定水质，往往会在供水管网中产生钙垢或镁垢，并沉积在管道内壁上，形成水垢物。我国生活饮用水卫生标准中规定，出厂水浑浊度不超过1NTU。即使在这样的水质条件下，出厂水中还是含有定量的致浊物，在低流速时，可能导致沉积，同时管道中生物凝聚粘附性有可能使加水中浮物沉积，形成沉积物。 腐蚀物和水垢物是管网中形成的新的污染源，沉积物是潜在污染源。当供水系统内水流速度、力向或水压发生波动和突变时，就会将上述污染物带入水中，造成短时间的水质恶化，出现色度、浑浊度、铁、锰等多项指标超标。腐蚀物及水垢物对水质危害程度与系统投入使用年限有关，年限越长对水质污染也越严重。对于有些城市，部分管道或清水罐甚至使用超过了30年，有的管道断面不及原来的一半，锈蚀问题非常严重，经常出现“红水”、“黑水”等水质事故。本文分析中的水质浑浊颜色偏黄，有黑色悬浮物，主要就是由于腐蚀物和水垢物集结而形成的。城市供水水质二次污染的整治及预防分析 要做出合适的城市供水水质二次污染的整治，需要做出多个方案的综合整治。主要的整治和预防方案如下： （一）实行水质分区，加大对水质指标的细化 对于部分城市反映出的水质问题表现为局部小区水质浑浊颜色偏黄，有黑色悬浮物的水质问题，化验各水厂的总出口水质各项指标均为合格的这一现实，提出实行水质分区，加大对水质指标的细化。这是因为对于多水源供水系统，合理划分各水厂的供水区域，这对于全面掌握系统的供水状态、合理调度、保障供水系统水力、水质的安全性有着重要的意义。目前，对供水系统的分区主要是建立在水力模拟的基础上，通过对水流方向等水力要素综合分析确定的，并在此基础上再进行水质研究或优化调度。然而，目前供水企业对用户用水量等方面的资料正在逐步累积和整理，所以建立在大量、准确的管网资料基础上的水力分区在许多供水系统中难以实施。 理论上，还可以通过示踪剂法对供水区域进行划分；示踪剂本身的化学性质稳定，便于成分分析，以确定水质来源和水质分区。但为了确保水质安全性和舆论影响，这种投加示踪剂的方法并不可行。 水质指标是出厂水的水质特征，水源、处理工艺及其运行参数的不同，必然导致不同水厂出厂水水质不同，水质指标值各异。而对于同一水厂来说，其进厂水水质和工艺运行效果较为稳定，使得出厂水在一定时期具有相对稳定性。根据同一水厂出厂水自身的相对稳定性和不同水厂出厂水的水质差异性，可以将相对稳定的水质指标看成天然的示踪剂，基于示踪剂水质分区的思想、利用水质资料进行水质分区的方法在理论上是可行的。 （二）对城市供水管网管材进行改进推广应用新型管材 主要是在管材选择、设计施工、维护管理等方而进行改进完善。据调查目前我国城市供水管网中铸铁管占80%以上，近几年逐渐淘汰了灰铸铁管，大量使用球墨铸铁管，球墨铸铁管是已经成为城市供水管网的主要管材。在国外DN502900mm之间均有球墨铸铁管的产品，在国内DN1002200mm之间也有球墨铸铁管的产品。由于供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50%70%，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。在国内各城市供水管网中，球墨铸铁管目前宜适用于DN3001200mm之内比较经济可行。目前迫切需要用新的管网材料（涂层）去装备新铺管线及更新己有管线。但是在选定供水系统中使用的各种材料时，必须从毒物学及微生物学两方面充分进行研究。 在设计施工方面，应把水质卫生列入给水工程设计、施工的必要程序，选用防污染卫生及耐腐蚀的材质。合理解决生活与消防共用水箱的问题，定期对进行消毒、冲洗，尽量减小水在水箱中的停留时间。对于停留时间在一天以上的水箱应考虑补充加气或加氯灭菌等措施，避免水质二次污染。 在管理方面，制定城市二次供水管理的行政规章制度，建立二次供水管理体系，做到从设计到验收，直至清洗、消毒的全过程都有人负责。二次污染改善措施 1改进工艺、加强管理、稳定出厂水质 出厂水的水质稳定性差，是造成管网水水质二次污染的根本原因。因此防止管网水质的二次污染，必须首先保证出厂水水质的稳定性。如果出厂水的浊度小于05度，水中的悬浮物、铁、锰、细菌等都会相应减低，有助于除去色、臭、味、重金属及藻类等，甚至可消灭病毒。对出厂水稳定性进行测定，并采取相应处理以保证管道内水质稳定，使管道中不产生或少产生沉积物。随着经济的发展和技术水平的提高，应不断改进水厂工艺，降低出厂水浊度；并应用生物处理、活性炭吸附过滤等深度处理措施，提高出厂水水质及其稳定性，或在出厂水中投加聚磷酸盐(钠盐)、聚磷酸锌等缓蚀剂、阻垢剂以及铁锰稳定剂；把pH值调整至785，也可降低水在管道中二次污染的速率，并防止因铁锰离子而产生的“红水”或“黑水”现象。 2加强管网改造和维护管理 目前国内给水管网中，灰口铸铁管以及小口径钢管仍占有相当大的比例，尤其是小口径钢管，腐蚀严重，有效使用年限仅为10年15年，有的更短。从实际管道抢修的统计和检漏普查得知80-90的漏失发生在小口径管道中，造成水污染的几率也最高，所以对旧管网，特别是小口径钢管进行改造，使用新型的耐腐蚀、流通能力大、施工方便的管材是防止污染、减少漏损的有效措施。加强管网施工和抢修、维护管理则是见效最快，也是最基本的措施，如：管道安装施工过程中的消毒冲洗，清理盲管，适当提高水流速，减少管道中的死水。 3改善水箱的材质、结构和款式 为避免由屋顶水箱引起的水质二次污染问题，在设计高位水箱时，除保证水箱容积外，还要考虑贮水停留时间，以保证贮水水质。水箱容积宜小不宜大，对于贮水量较大的高位水箱，可以考虑采用水泵、水箱联合给水方式，增加水箱的充水次数，减小容积，缩短贮水循环周期，但同时增加了投资及管理费用。水箱的材质和款式的改善也是减少污染现象的重要措施。新款水箱按材料和加工方法的不同有：镀锌钢板水箱、搪瓷钢板水箱、复合钢板水箱、食品级玻璃钢水箱、不锈钢水箱、冲压钢板水箱、新型涂料钢板水箱等。和普通水箱相比，新款水箱和水接触的表面不锈蚀，对水质无污染，也便于清洗。专家解说二次供水 法律专家： 供水设施属于公共设施 南京大学法学院的副教授肖泽晟，对于目前改造的这一套程序，他表示怀疑，认为供水设施属于公共设施，理应由政府负责才对。 自来水公司的说法是，物权法有规定，小区水管属于业主共有产权，虽然国务院的物业管理条例规定，水、电、气等单位应该承担相关物业管理区域内设施维修养护的责任，但物权法大于条例，理应按物权法行事。对此，肖泽晟表示，虽然“法”的位阶要比“条例”高，但是物业管理条例属于特别法，有些具体的问题应该由特别法来调整，照搬物权法也是不行的。 “物权法是基于市场流通的，可是管道呢，是要连起来的，小区里面的管道和外面的管道必须要连接才能发挥作用，这显然属于公共设施，将其归属于业主共有产权意义不大。”肖泽晟说，业主拥有这样的产权，有什么意义呢，管道不是绿地，大家在绿地上还可以免费休息，个人拥有管道有什么意义呢？” 让业主分摊费用，在肖泽晟看来不仅不公平，操作性也很差，“这种挨家挨户地收取，什么时候能完成，怎么进行组织，这不