城市二次供水系統(tǒng)水質(zhì)研究及改造

韓輝

摘 要：城市二次供水系統(tǒng)是一項龐大且復(fù)雜的工程，在實際的改造過程中會受到許多因素的制約。但城市二次供水系統(tǒng)對水質(zhì)的影響也是巨大的，本文具體分析了二次供水系統(tǒng)改造對供水水質(zhì)的影響、原因及改造的方式，并對改造的方式進(jìn)行綜合討論，以實現(xiàn)城市二次系統(tǒng)供水改造經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：二次供水 供水系 供水水質(zhì) 改造方式

中圖分類號：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（b）-0077-02

城市供水系統(tǒng)是保證居民用水使用量和充足用水水壓的，但同樣要保證供水水質(zhì)達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。但在實際的供水過程中，由于供水水管質(zhì)量、材質(zhì)、使用年限和二次供水運行維護(hù)等問題，導(dǎo)致居民用水水質(zhì)的合格率較低，有時還會出現(xiàn)洪水、黑水等現(xiàn)象。因而需要對城市二次供水系統(tǒng)水質(zhì)進(jìn)行研究，并合理改造二次供水系統(tǒng)，從而形成二者之間的合理關(guān)系。

1 我國城市二次供水現(xiàn)狀

隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，城市中的高層建筑越來越多，各種二次供水方式得到了廣泛的使用，但隨著建筑物內(nèi)部供水系統(tǒng)管道網(wǎng)絡(luò)及加壓設(shè)備的開發(fā)權(quán)歸屬投資商后，就一直由投資商進(jìn)行建設(shè)、驗收、運行和管理，專業(yè)的自來水公司只能負(fù)責(zé)泵房以外的工作，由于二次供水系統(tǒng)在使用中沒有人進(jìn)行管理，致使整個供水系統(tǒng)發(fā)生問題，導(dǎo)致供水水質(zhì)受到影響。

2 城市二次供水水質(zhì)污染的原因

2.1 管道原因

長期以來，供水系統(tǒng)中給水管一般都是使用鑄鐵、鋼材等金屬材料，在水通過時沒有經(jīng)過涂襯的管道、水箱等，會與水產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)的反應(yīng)，導(dǎo)致管道內(nèi)部遭受嚴(yán)重的腐蝕，產(chǎn)生許多鐵、鉛等金屬銹蝕物。另外，早年衛(wèi)生部雖然對管道標(biāo)準(zhǔn)做出了要求，但在實際的操作中，水源中還是會有鈣鎂等離子沉積在管道內(nèi)壁，結(jié)成厚厚的內(nèi)壁垢，隨著流水速度或供水水壓的增高，內(nèi)壁垢就會隨著供水排出，這也是為什么水中會出現(xiàn)混濁物的原因[1]。在一般情況下，未經(jīng)防腐處理的金屬管道使用年限在5～10年間，如果水管內(nèi)污垢惡化，那么未經(jīng)防腐處理的水管3～5年就會被腐蝕。

2.2 水箱原因

水箱的材質(zhì)一般是用鋼筋混凝土建造的，但還有些使用玻璃鋼或鋼板建造的，通常情況下普通鋼板水箱較為經(jīng)濟(jì)適用，并且安裝方便，但其極容易受到腐蝕，對水質(zhì)的影響最大。所以我國目前主要采用鋼筋混凝土材料來建設(shè)二次供水池。

混凝土材質(zhì)是一種以硬化水泥礫為基礎(chǔ)的石質(zhì)材料，是將水、水泥和砂漿按照比例混合而成的。其主要是由水泥對水質(zhì)造成污染，水泥一般都是由巖石等材料進(jìn)行煅燒后磨成熟料，再經(jīng)過水化合，生成具有凝膠作用的化合物，其對水質(zhì)的pH有著較大的影響[2]。水泥的主要成分是硅、鋁酸鈣與水的化合物質(zhì)，所以水泥具有酸堿性，水泥在水中浸泡2天后pH會明顯升高，超過水質(zhì)pH的標(biāo)準(zhǔn)范圍，從而影響水質(zhì)。

2.3 供水設(shè)施原因

二次供水一直缺少管理資金，所以許多供水設(shè)備常年不進(jìn)行維修。在對某城市的二次供水設(shè)備進(jìn)行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，在正常運行的475套變頻供水設(shè)備中，其中已有120套在10年內(nèi)沒有得到過正常的維修和保養(yǎng)，這些設(shè)備已經(jīng)基本喪失了供水功能，還有大部分的供水設(shè)備被擅自停用，居民的用水困難；甚至還存在部分違規(guī)操作現(xiàn)象，私自將市政的水管網(wǎng)接到二次供水系統(tǒng)上，造成供水管理網(wǎng)絡(luò)的混亂，不僅會造成水質(zhì)污染，還會影響到國家利益。

2.4 管理原因

目前的實際運行狀況中，對于水箱的管理一直存在著諸多的問題，例如，在水箱設(shè)計中明確的做出了要求，要對水箱進(jìn)行按時清理，但實際水箱只會在入住前得到清洗，并通過防疫部門檢驗站的驗收，但在此后很少進(jìn)行清洗和維護(hù)。另外，水箱密封性差也是影響水質(zhì)的重要原因，在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，許多屋頂?shù)乃鋬?nèi)有許多雜物，甚至還會有人在內(nèi)洗澡，水箱內(nèi)淤泥物質(zhì)較多，這些都嚴(yán)重影響了水質(zhì)，也使水箱成為一個被嚴(yán)重污染的區(qū)域[3]。

3 城市二次供水系統(tǒng)改造分析

3.1 改造原則

為了更好地保證城市二次供水的水質(zhì)，保證供水系統(tǒng)不對水質(zhì)進(jìn)行污染，在二次供水系統(tǒng)改造中要遵循以下原則：必須將二次供水設(shè)備進(jìn)行獨立設(shè)置，不得將其與消防設(shè)施混用；二次供水設(shè)備必須定期進(jìn)行消毒和防污染工作；二次供水應(yīng)主要采取變頻調(diào)速供水設(shè)施；盡量使用不銹鋼水箱。此外，二次供水改造中可以使用原有的設(shè)備降低工程成本，并且采用新工藝和新技術(shù)延長設(shè)備使用壽命，改造中要盡量避免停水。

3.2 管道改造

由于受到發(fā)展條件的限制，在20世紀(jì)末，我國的供水管道主要采用的是灰口鑄鐵管道和水泥管道，但由于鑄鐵管道內(nèi)材質(zhì)和防腐方面都存在問題，造成管道對水質(zhì)的二次污染。對于供水管道的改造，主要是選擇對水質(zhì)污染較小的管材進(jìn)行替換[4]。某城市對UPVC管進(jìn)行使用實驗，發(fā)現(xiàn)UPVC管耐腐蝕性高、水流阻力小，在合格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)下對水污染較小，所以建議改造中使用UPVC管道。

3.3 水箱改造

在不提升供水壓力的情況下，可以逐步取消無調(diào)節(jié)作用的屋頂水箱，如果具有調(diào)節(jié)作用可以對老式水箱進(jìn)行改造，加強(qiáng)對水箱的管理，防止水質(zhì)二次污染。要對水箱的材質(zhì)進(jìn)行改造，水箱建設(shè)中常用的4種建設(shè)水箱材質(zhì)有其不同的特點：鋼筋混凝土水箱價格便宜、施工技術(shù)成熟，但在使用中容易產(chǎn)生裂縫，滋生細(xì)菌和藻類，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會受到影響。玻璃鋼材質(zhì)的水箱價格較為便宜，但由于其材質(zhì)是一次成型的，所以需要整體運輸，而且尺寸較為固定，不易于根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)適，運輸也較為困難，所以一般都在小型水箱建設(shè)上采用。普通鋼板水箱價格便宜，可以進(jìn)行現(xiàn)場焊接，但易腐蝕，不利于水的貯存。不銹鋼水箱較為清潔，通過采用食品級的不銹鋼鋼板建設(shè)水箱較為理想，但是造價較高。因此在改造中可以選取不銹鋼水箱。

3.4 供水方式改造

首先改造水箱供水模式，主要是對水箱內(nèi)增設(shè)臭氧消毒設(shè)施，這種方式主要是在市政管網(wǎng)壓力下進(jìn)行改造，用于多層建筑，其投資較小、人力費用也較小，能夠有效地提高水質(zhì)，但可能會因水壓不足造成無法供水。其次改造水箱和水泵，使其能夠一起供水，主要是更換屋頂水箱，并增設(shè)供水消毒設(shè)施和加壓泵房。加壓泵主要有3種類型：吸水池加壓泵、管道泵、水庫與管道加壓泵混合。這3種都有可靠的供水性，但不同的類型可能會受到政府管網(wǎng)的干擾，而且水泵噪聲較大，操作和管理相對麻煩[5]。最后將供水方式轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l泵供水，改造的內(nèi)容主要是取消屋頂水箱，設(shè)置變頻泵及相關(guān)設(shè)施，進(jìn)行變頻供水。變頻泵供水方式主要有水泵直接供水、利用接力罐供水、水池調(diào)節(jié)供水3種，其變頻泵設(shè)備一體化而且體積小、占地小，可以進(jìn)行大面積的改造。

4 結(jié)語

為了保證城市二次供水的水質(zhì)，對于二次供水系統(tǒng)的改造勢在必行，首先一定要將二次供水系統(tǒng)中不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行替換，根據(jù)各地區(qū)供水的需求取消屋頂水箱，對水箱進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制，最后一定要做好二次供水系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)，定期進(jìn)行消毒。為居民提供安全穩(wěn)定的供水環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭治.城市二次供水系統(tǒng)水質(zhì)管理模式淺析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，27（15）：3481-3482.

[2] 曾云.給水管網(wǎng)與二次供水系統(tǒng)的水質(zhì)研究及運行維護(hù)和改造[J].建筑與文化，2013，13（4）：423.

[3] 高凌玲.城市二次供水系統(tǒng)改造方案的研究[D].同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，2009.

[4] 孟青青.二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染監(jiān)測與治理[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012，18（11）：36-37.

[5] 李麗.現(xiàn)代城市高層建筑二次供水系統(tǒng)和管理模式的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，29（36）：1706.endprint