水是人類生命之源。隨著我國城市化進程的加速,城市規模的膨脹,居民小區不斷增加,高樓大廈鱗次櫛比,致使本來不堪重負的自來水管網更顯不足;很多城市在用水的高峰期樓房高層屢屢出現缺水的現象。目前解決該矛盾的辦法之一是:建水池或設水箱,通過水泵增壓設施保證供水,由此突顯二次供水事業對于保證城市居民正常飲用水的重要性。
二次供水泵站作為市政建設和管理工程的主要設施,擔負著城市供水的重要任務。從目前國內大部分的泵站控制和管理來看還是處于相對落后的狀況。主要在管理水平上,大部分泵站的管理和數據統計都是現場操作。泵站控制和管理沒有形成區域化的網絡。隨著國民經濟的飛速發展,對市政建設和管理提出了更高的要求。
二次供水是城市供水的重要組成部分,設施遍布城區每個角落,直接服務于千家萬戶。二次供水是改革開放以來,在城市建設中高樓林立,發展史上形成的新事物、新問題。近三十年來,已先后引起國內各省、市、區供水管理部門的高度關注,現已成為全國性、普遍探討、亟待解決的重要課題。
一、二次供水管理現狀及存在的問題
1.管理現狀
二次供水設施為住宅必備的供水附屬設施,主要有入戶管線、泵站、調壓設備、蓄水池(箱)、二次配水管網、計量設備等。二次供水設施的管護服務工作由物業公司、供熱部門和自管產權單位承擔并負責水費的收繳。其中物業供暖集團管護約占25%,小區物業管護約占25%,產權單位管護約占50%。
2.存在的問題
(1)二次供水設施無序建設,造成資產浪費
由于我市二次供水設施建設沒有統籌規劃和采取有效的管理,建設一棟樓或一處小區設置一套泵站,導致我市的二次供水設施數量偏多,分布不合理,重復建設現象嚴重,沒有形成區域化管理,加大了建設投入和設施運行成本,增加了管理難度和二次供水污染壞節。
(2)二次供水設施建設不規范,污染問題突出,居民飲用水質量難以保證。
部分二次供水工藝設計不合理 ,由于廣西二次加壓設備選型不合理,不分高區、低區供水,且不采取減壓措施,導致高區水壓不足或低區水壓過高。
我市現在二次供水設施中,部分儲水容器建設也很不規范,有的是易腐蝕的鋼板水箱,有的是埋設地下不通風、不易清潔的水庫,有的是敞口開放的地上水槽等,衛生污染問題十分嚴重。個別地區泵站麻雀“光顧”、死貓死鼠出現、機泵滲出的油花漂浮,儲水容器的污垢滋生蚊蟲。特別是近幾年污染事件頻頻發生,并有上升趨勢,給用戶的身心健康帶來潛在的威脅和不良的社會影響。
(3)廣西二次加壓設備能力與承擔的用水量不符的問題突出。
個別開發商在開發建設時為了減少投入,建小泵站、敷小管徑入戶管線,不考慮后續開發建設用水量,致使小區擴建后形成“小馬拉大車”現象,物業部門接管后無力改造、運行費用無保障,設施的維修改造和技術更新換代沒有正常進行,設施破損、老化和技術落后情況嚴重,二次供水設施無圖紙、無內業資料等,導致維修養護不及時,失修、失管,老化嚴重,漏失量大,由此導致我市部分居民吃“定點水”和“夜來水”。
3、供水設備的技術比較
(1)二次供水形式
a.水泵與水池(箱)聯合供水形式
指設高(中)位水池(箱)低位水池(箱)聯合的供水形式。
b.變頻調速供水形式
指只設低位水池(箱),采用變頻調速設備的供水形式。
c.無負壓、無吸程供水形式
指采用無負壓供水設備,不設儲水池(箱)的供水形式,采用變頻調速及防負壓技術,具有軟啟動裝置和防負壓的電控、機械裝置,利用自來水管網的余壓,節省了電耗,減少了水質二次污染。存在如下缺點:
(1)、無儲備水量,城市公共供水管網停水時,易出現斷水現象。
(2)、要求市政管網供水量要大于用水量。
(3)、要求市政管網壓力不能低于0.1Mpa。
(2) 無負壓給水設備與變頻調速給水設備
客觀來看,無負壓、無吸程給水設備與變頻式給水設備都各自存在著優缺點。無負壓、無吸程給水設備從根本上杜絕了二次污染問題,充分利用市政管網余壓,節能降耗。但在一條主干管上不宜安裝過多無負壓給水設備,所以,在使用上還存在諸多局限性,還需要城市整體統籌規劃。
比如:隨著城市建設步伐的加快,新建小區不斷增多,在規劃初期,建設集中性區域加壓泵站已成為公認節降能耗的市政措施之一。傳統方式下,加壓設備都會隨小區建設,個別開發商在開發建設時為了減少投入,建小泵站、敷小管徑入戶管線,不考慮后續開發建設用水量,致使小區擴建后形成“小馬拉大車”現象。
變頻調速供水形式在原有水泵與水池聯合供水形式的基礎上在節能方面有了一定的進步,但還需設置低位水池(箱)配合送水。存在二次污染的隱患,如果消毒工作做得及時、到位,也可以完全杜絕這方面的隱患。而且,在市政干線停水的條件下,還可以繼續送水。這一點是無負壓給水設備不能達到的。
4、在具備條件的地方選擇性的安裝無負壓無吸程廣西二次加壓設備安裝無負壓設備的前提性,必須滿足以下幾點要求:
(1)水量要求
核算小區及單體居民樓用戶需水量,當周邊用戶需水量低于管道供水量時(供水量按經濟流速計算),即可滿足水量要求;當周邊用戶需水量高于管道供水量時,可以采取加大配水管管徑的方式滿足用水需要。否則,不適合選用無負壓、無吸程方式。
(2) 水壓要求
室外給水管網的壓力,任何時候都不應低于0.1Mpa。
另外,無負壓、無吸程廣西二次加壓設備必須有防負壓、防倒流措施,以免對周圍用戶用水產生影響,對城市公共供水管網的水質造成污染。
(3)環保要求
廣西無負壓二次供水設備還應具有衛生監督部門出具的衛生許可。
二、效益分析
經過近三年無負壓、無吸程廣西二次加壓設備的運行,該方式的優點明顯。無負壓、無吸程與傳統二次供水方式對比,千噸水綜合費用(不含設備折舊費及自來水水價)約占傳統方式的28%-57%,其中,千噸水電費約占33%-73%(有的甚至達到10%以內);人工費約占40%-66%;由于不設儲水池(箱),節省了清洗消毒費。二次供水設施投資可比傳統方式節約20%-50%。 以我公司所轄區域性集中泵站——A泵站為例,進行變頻給水設備與無負壓給水設備的效益對比。
由上圖可知,從2006年9月開始電量明顯下降,在2006年9月份之前,此泵站一直使用變頻給水設備,每月電費平均為9203.04元人民幣,更換為無負壓給水設備后,每月平均電費為2159.43元人民幣。每年節省電費84523.32元人民幣、節省水庫消毒費用1420元人民幣。
再比如,我公司所轄的兩個泵站B泵站與C泵站,分別采用無負壓無吸程給水設備和變頻給水設備,2006年B泵站單耗為124.85kwh/km3,C泵站單耗為216.21kwh/km3,對比十分明顯。如下圖所示,為B泵站與C泵站12個月單耗的對比分析圖:
三、關于廣西二次加壓設備使用的建議
高位與低位水箱加泵的聯合方式已不適應當前節約為主的
社會方針。變頻設備與無負壓無吸程給水設備各有優缺點,現階段的建議具備條件地域建議采用無負壓、無吸程給水設備。隨著社會的進步、技術的更新可能還會有更新、更節能、更環保的給水設備的誕生,但推廣新技術需要一些支持,如:
1.加強二次供水新技術的科研工作。鼓勵引導設備生產廠家在防負壓、防倒流、節能等方面進一步攻關。防負壓方面,至少應設電控裝置和機械裝置;防倒流方面,應盡可能設多層防護措施,確保對城市公共供水管網水質不產生任何影響;節能方面,應考慮夜間用水量很小情況下的能耗問題。
2.嚴把廣西二次加壓設備質量關。技術監督部門應嚴格按照企業標準對新型廣西二次加壓設備進行技術鑒定,鑒定合格的,頒發有關證件。且每年可對鑒定合格廠家的設備進行抽檢,確保設備質量過關。對性能先進的設備可進行公示或下發文件推廣應用。
3.建立推廣新技術的應用法規體系。以法規、規范(地方標準)等方式規定,對新建、改建、擴建二次供水設施,在符合條件的區域,優先考慮采用新型、節能、環保的二次供水方式。
4.明確新型廣西二次加壓設備所應具備的技術條件及采用新型二次供水方式的區域應滿足的供水條件。政府或二次供水的管理部門應組織專業技術人員進行論證,對新型廣西二次加壓設備所應具備的技術條件及采用新型二次供水方式的區域應滿足的供水條件做出明確規定,防止人為因素干擾,阻礙該種設備的推廣應用,或出現亂批、亂建現象,影響城市公共供水。
總之,二次供水事業的發展任重道遠,隨著國民生活水平的提高,對二次供水的安全性要求就更高,二次供水的從業人員及設備廠家應以提高百姓生活質量為已任,淺心鉆研,推出更新、更節能、更環保的設備推動技術的更新前進。節能、環保、安全才是我們廣西二次加壓設備選型的根本。
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