二次供水設施改造技術問題探討

鄒強

【摘 要】二次供水設施的改造主要有管道的改造、屋頂水箱的改造、增設消毒設施、增設加壓泵等。在不全面提高管網(wǎng)的供水壓力的情況下，逐步取消無調節(jié)作用的屋頂水箱。如果水箱仍具有調節(jié)作用，可通過改造老式水箱，加強水箱管理和改為水池泵房供水方式，達到防止水質二次污染的目的。

【關鍵詞】二次供水；系統(tǒng)優(yōu)化

1.屋頂水箱與水質二次污染

給水系統(tǒng)中設置水箱雖有許多優(yōu)點，但也帶來一些問題：水箱增加了建筑結構荷載和外立面設計難度，特別是因管理不善等原因造成水質的二次污染，嚴重影響居民用水質量，這也是取消水箱的重要原因。隨著人們生活水平的提高，對水質的要求也不斷提高，目前，為減少水質二次污染，多層住宅取消屋頂水箱，采用變頻供水似乎已成為一種趨勢。但實際上水箱只是給水系統(tǒng)二次污染的一個環(huán)節(jié)，水廠供給的生活飲用水輸送至建筑各用水點的過程中，會因各種原因受到二次污染，使原本合格的水質下降，取消屋頂水箱并不能根除水質二次污染。建筑給水系統(tǒng)是將室外市政給水管網(wǎng)的水引入建筑內，水流經(jīng)過系統(tǒng)的各個組成部分時，都有可能造成水質的污染，建筑給水系統(tǒng)中二次污染的主要環(huán)節(jié)有儲水設備（水池、水箱）、管材、回流污染等。

2.二次供水設施的改造

2.1改換水箱材質

前面已經(jīng)講到，建筑物生活水箱材質一般有鋼筋混凝土、玻璃鋼、普通鋼板和不銹鋼四種，而且，鋼筋混凝土水箱很容易對水質造成污染。那么，應該采用哪種材質的水箱呢？我們需要經(jīng)過比較來選擇。

2.1.1不同材質水箱的基本特點比較

①鋼筋混凝土水箱具有價格便宜，施工工藝成熟等優(yōu)點。但是由于易產(chǎn)生裂縫，易滋生細菌和藻類，而造成水質污染。而且，需要經(jīng)常進行清洗，但是實際運行中，由于經(jīng)費和管理原因很難保證。此外，由于生活飲用水含有游離氯離子，容易滲入混凝土內對結構強度造成損害。

②玻璃鋼水箱特點是價格較便宜，但是由于玻璃鋼水箱是在生產(chǎn)時一次性成型，整體運輸，尺寸較為固定，不易根據(jù)不同建筑物的不同尺寸需要調整，生產(chǎn)成型之后運輸、安裝到位較為困難，一般適用于屋面小型水箱。

③普通鋼板水箱優(yōu)點是價格便宜，現(xiàn)場焊接成型，但易于產(chǎn)生銹蝕，水質含雜質較多，不適用于飲用水儲存。

④不銹鋼水箱特點是清潔衛(wèi)生，如采用食品級不銹鋼鋼板，效果更為理想，特別適用于飲用水箱，但是價格較高。

2.1.2不同材質的水箱對溶出有機物的種類的影響

不同材質的水箱對溶出有機物的種類也不同。

2.1.3不同材質水箱對微生物學指標變化規(guī)律的影響

很多研究表明，飲用水貯存過程中水質變差和微生物污染有關，水箱的材質對微生物的生長繁殖有重要影響。對混凝土、不銹鋼和手糊玻璃鋼、陶瓷和塑料五種材質的水箱進行實驗：注水前，首先將實驗水箱用自來水刷洗干凈，然后量取活性氯≥5.2%的次氯酸鈉溶液100ml稀釋到1000ml放入五個滅菌水箱中，作為消毒劑，對實驗水箱進行徹底清洗、消毒，半個小時后，注入自來水，注滿后在相同的條件下，于實驗室內加蓋靜置貯存。從貯水的當天起，每天取樣，連續(xù)實驗兩個月，實驗結果表明：自來水在貯存過程中出現(xiàn)大量細菌的生長繁殖，生長曲線符合一般微生物生長曲線，都有一個最大值，但最大值的數(shù)值和出現(xiàn)時間不同。

2.2生活水箱與消防水箱分開設置

在2003年4月國家頒布新的《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003，新增強制性條文第3.2.1明文規(guī)定：“建筑物內的生活飲用水水池（箱），應采用獨立的結構形式，不得利用建筑物本體結構作為水池（箱）的壁板、底板及頂蓋?！?，且在條文第3.2.8明文規(guī)定：“生活飲用水水池（箱）應與其它用水水池（箱）分開設置?！睂ι铒嬘盟乃|和防水質污染提出了更高的要求。對于水箱可能引起的二次污染問題，可以通過合理設計，并加強管理解決。設計上合理確定水箱容積，避免容積過大，正確安排水箱內部結構，對稱布置進出水管，消除水的滯留/死角0并采用無污染內壁材料。目前上海對水箱的改造主要是在原先水泥材質的水箱內，加襯了不銹鋼的內膽，換上了不銹鋼的蓋子；對個別布置不合理的進出水管進行移位；對容積偏大的水箱，采取適當降低最高控制水位的辦法解決。同時，加強管理，嚴格執(zhí)行水箱、泵房管理標準，按時清潔水箱。對直接涉及生活飲用水質量的部位，如水箱內壁、進出水口、溢流口、人孔等進行經(jīng)常性的維護，杜絕人為因素造成的污染。這樣，只要在水箱設計和管理方面把好關，由水箱引起的水質二次污染是完全可以避免的。目前，除極少數(shù)疊壓供水外，無高位水箱的變頻供水方式都是從城市管網(wǎng)間接抽水，供水系統(tǒng)均是需要水池的；水池的防污問題同屋頂水箱一樣需要重視。關于水池的水質防護，除上述防污染措施外，要特別注意防止回流污染，溢流口應采取間接排水。

3.消毒設施改造

3.1二氧化氯消毒

二氧化氯作為一種強氧化劑，由于其在消毒殺菌、防腐除臭、保鮮及環(huán)境污染處理等方面的獨特功能已受到國內外有關專家的廣泛關注。目前，越來越多的歐洲等發(fā)達國家已把C1O2用作飲用水的消毒劑，并對CIO2在醫(yī)療衛(wèi)生、水產(chǎn)品加工、果蔬保鮮及環(huán)境污水處理等方面進行廣泛的應用研究。飲用水二氧化氯消毒殺菌方式目前主要有兩種：一種是穩(wěn)定性二氧化氯，另一種是二氧化氯發(fā)生器。穩(wěn)態(tài)二氧化氯又有液態(tài)和固態(tài)之分。二氧化氯發(fā)生器分為電解法和化學法兩種。穩(wěn)態(tài)二氧化氯是通過加酸活化釋放C1O2投入水中殺菌消毒。由于穩(wěn)態(tài)二氧化氯消毒成本太高，消毒后不能完全達到飲用水水質要求。電解法二氧化氯發(fā)生器是通過電解食鹽水產(chǎn)生C1O2，由于使用不便、成本過高，也未得到廣泛應用。化學法二氧化氯發(fā)生器是國內目前發(fā)展較快的產(chǎn)業(yè)。

3.2臭氧消毒

臭氧O3是氧O2的同素異形體，純凈的O3常溫常壓下為藍色氣體。O3在水中的氧化還原電位為2.076伏，比氯（1.36伏）高出50%以上，因此O3具有很強的氧化能力（僅次于氟），能氧化大部分有機物。研究表明，O3所具有的強氧化性和易于通過微生物細胞膜的性能，使O3具有強大的殺藻和滅菌能力，能殺死水中細菌、大腸菌群、隱孢子蟲、賈第蟲孢囊、病毒等。

臭氧在空氣中的半衰期一般為20-50分鐘，隨溫度與濕度的增高而加快；臭氧在水中半衰期約為35分鐘，其長度隨水質與水溫的不同而異；因其半衰期太短，一般采用現(xiàn)場制備。目前，臭氧的制備通常有三種方法：①電暈放電法②紫外輻射法③電化學法。電暈放電法與紫外輻射法的原理類似。它們都是將氧分子打開成為氧原子，自由氧原子與氧分子結合形成臭氧。不同之處在于電暈放電是氣體通過了電場，而紫外輻射則是氣體經(jīng)紫外光的照射。而電化學法是采用水而不是氣體來作為氧源。該法所產(chǎn)生的臭氧劑量大，濃度高。其濃度可達14%（重量百分比）遠高于電暈法4%的濃度。但臭氧制備目前占主導地位的是電暈放電法，而電化學法由于其電耗大，運行費用高，其生產(chǎn)使用一直受到限制。一旦化學法能降低電耗，將具有強大的市場競爭力。制備臭氧的裝置是臭氧發(fā)生器，用于飲用水處理時，臭氧的投加量是3-4mg/l，臭氧的接觸時間是15min。在工程上，考慮的經(jīng)濟性，水量較大時采用二氧化氯消毒，水量較小時，采用臭氧消毒。 [科]

【參考文獻】

[1]肖強.淺談二次供水設施的施工[J].商品與質量，2009（S6）.

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