無負壓二次供水產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

文_高志敏 肖冠芳 王鐘堯

1 中建八局第一建設(shè)有限公司設(shè)計研究院 2 濟南市排水服務(wù)中心 3 山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院

無負壓設(shè)備和傳統(tǒng)設(shè)備相比，因為有三方面優(yōu)點而在我國開始廣泛采用。①設(shè)備直接與市政管網(wǎng)串聯(lián)并保持全密閉運行，而且過流部件也采用不銹鋼材質(zhì)，因此避免二次污染從而可以有效保障供水水質(zhì)；②可以充分利用管網(wǎng)末端的壓力且能夠防止原水池出現(xiàn)漏水或滲水現(xiàn)象，因此可以有效節(jié)約水資源及能源；再次，無負壓供水設(shè)備成本較低且體積較小，并且安裝也很方便，因此可以有效減少投資成本；③設(shè)備采用全自動控制系統(tǒng)運行，即使停電也可以維持低層用戶用水。

但由于無負壓供水設(shè)備是新興產(chǎn)品，尚處于發(fā)展的過程中，需要相關(guān)的理論和實踐以提供支撐。而無負壓二次供水產(chǎn)品又是由各個生產(chǎn)廠家自行進行研制的且產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致該產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊且市場也較為混亂。本文對我國無負壓二次供水產(chǎn)品的規(guī)范化提供了理論支持，并對我國無負壓二次供水產(chǎn)品的發(fā)展方向提供了指引。

1 無負壓二次供水產(chǎn)品概述

1.1 無負壓二次供水產(chǎn)品的系統(tǒng)組成及原理

無負壓二次供水產(chǎn)品由穩(wěn)流罐、加壓設(shè)備、監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及機組連接件組成。穩(wěn)流罐在市政管網(wǎng)壓力波動時可以自動調(diào)整補償壓力來穩(wěn)定水壓，同時還可以通過真空抑制器和自身的調(diào)節(jié)功能來防止負壓。加壓設(shè)備主要是水泵機組，可以對市政管網(wǎng)來水加壓后供給用戶。檢測系統(tǒng)不僅可以監(jiān)測余氯、濁度和pH等水質(zhì)指標(biāo)，還可以實時監(jiān)測進水液位、出水壓力、供水流量等水力條件?？刂葡到y(tǒng)可以通過檢測系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)對水泵的運行做調(diào)整。機組連接件則將各系統(tǒng)組成一個相對完整的設(shè)備。

無負壓供水產(chǎn)品的工作原理為設(shè)備直接與市政管網(wǎng)相連，通過對用戶用水情況的調(diào)查對控制系統(tǒng)進行設(shè)定，控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的反饋來對加壓設(shè)備和穩(wěn)流罐進行調(diào)控來保持恒壓供水并抑制負壓的產(chǎn)生。當(dāng)給水管網(wǎng)可以提供的壓力小于用戶所需壓力值時，控制系統(tǒng)會調(diào)節(jié)加壓設(shè)備即水泵轉(zhuǎn)速增大來達到加壓的目的。當(dāng)管網(wǎng)提供的壓力可以達到用戶所需壓力值時，水泵則會保持恒定轉(zhuǎn)速以實現(xiàn)恒壓供水。

1.2 無負壓二次供水產(chǎn)品的種類及特點

目前使用較多的無負壓二次供水產(chǎn)品有密封式、流量調(diào)節(jié)罐式、調(diào)節(jié)水箱式。

密封式：該種方式將供水產(chǎn)品的各種設(shè)備完全密封于一個不銹鋼容器內(nèi)。該種設(shè)備可以有效避免對水質(zhì)的二次污染，不僅安裝方便而且體積和占地面積較小。但是該設(shè)備不能儲存水，因此當(dāng)市政管網(wǎng)因意外斷水時會出現(xiàn)停水現(xiàn)象。

流量調(diào)節(jié)罐式：在水泵前加裝可承壓流量調(diào)節(jié)器，因此供水更加穩(wěn)定，而且可以降低對市政管網(wǎng)的影響。

調(diào)節(jié)水箱式：設(shè)有與水泵并聯(lián)的不承壓調(diào)節(jié)水箱。當(dāng)市政管網(wǎng)可以實現(xiàn)無負壓供水時直接從市政管網(wǎng)取水；如不能實現(xiàn)，則從調(diào)節(jié)水箱取水。該方式在市政管網(wǎng)停水后仍能進行供水，但需要定期消毒以保證用水安全。

2 無負壓二次供水產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 無負壓二次供水產(chǎn)品生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)廠家

目前無負壓二次供水產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家可分為全國性二次供水設(shè)備廠商、地方性二次供水設(shè)備廠商和以水泵為主兼營二次供水設(shè)備的廠商3類。由于各地對供水設(shè)備均有需求且分布零散，中小規(guī)模的地方性廠商占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌隹臻g，因此無負壓二次供水產(chǎn)品市場集中度不高、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

2.2 無負壓二次供水產(chǎn)品應(yīng)用情況及最新進展

20世紀90年代我國就成功研制出了第一臺無負壓供水設(shè)備，但因為《城市供水條例》曾經(jīng)禁止在市政管網(wǎng)上裝泵抽水以避免產(chǎn)生負壓，所以在當(dāng)時的工程設(shè)計時會在增壓泵前設(shè)一水池或水箱。2004年，北京市政府將上述條例解令，隨后其他省份也相繼解禁并出臺了相關(guān)細則。無負壓二次供水設(shè)備逐漸取代傳統(tǒng)設(shè)備成為了首選設(shè)備。

目前，研究較多的無負壓二次供水產(chǎn)品按實現(xiàn)無負壓的原理可以劃分為3種，即①穩(wěn)流補償器和真空抑制器控制模式：給水管網(wǎng)的供水能力不能滿足用戶用水需求時，真空抑制器開始工作，使得空氣進去穩(wěn)流補償期，此時補償器會變?yōu)閿嗔魉鋸亩种曝搲寒a(chǎn)生。②自控限流模式：給水管網(wǎng)的供水能力不能滿足用戶用水需求時，控制系統(tǒng)會根據(jù)壓力傳感器的反饋限制變頻器，從而阻止水泵超量抽水。③壓力控制點方式：給水管網(wǎng)的供水能力不能滿足用戶用水需求時，系統(tǒng)會開啟變流量恒壓供水泵，滿足供水要求。

3 無負壓二次供水產(chǎn)品發(fā)展展望

3.1 無負壓二次供水產(chǎn)品市場前景

新升級的智慧無負壓二級供水系統(tǒng)也研發(fā)成功并開始投入使用。2015年，我國二次供水設(shè)備總需求中，無負壓供水設(shè)備需求總量占比達42.3%。且根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測，預(yù)計2025年我國二次供水設(shè)備需求總量可達31.92萬套。

3.2 無負壓二次供水產(chǎn)品存在的問題與對策

3.2.1 存在的問題

（1）缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)品評估標(biāo)準(zhǔn)

已有的標(biāo)準(zhǔn)絕大部分都是針對無負壓二次供水設(shè)備本身，而對于設(shè)備實際安裝運行后的效果和可靠性缺乏系統(tǒng)的評估標(biāo)準(zhǔn)。

（2）現(xiàn)行的設(shè)備生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)有待統(tǒng)一

目前常用的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要有《二次供水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ140-2010）、《箱式無負壓供水設(shè)備》（CJ/T302-2008）、《無負壓一體化智能給水設(shè)備》（CJ/T381-2011）等多種標(biāo)準(zhǔn)，因此各生產(chǎn)廠家所采用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)各不相同，市場流通的無負壓二次供水設(shè)備質(zhì)量參差不齊。

（3）設(shè)備運行管理有待規(guī)范化

①二次供水設(shè)備未申請二次供水準(zhǔn)用證便與供水管網(wǎng)直接接通，對市政管網(wǎng)造成了污染。②由于密閉不嚴，沖洗消毒不及時等原因，二次供水設(shè)備中極易滋生細菌、病毒等病原微生物，影響飲用水的水質(zhì)。③為了追求經(jīng)濟利益，用戶往往會選擇價格較低的非專業(yè)清洗隊伍對二次供水設(shè)備進行清洗，清洗消毒效果難以保證，從而影響供水水質(zhì)。④對二次供水設(shè)備的定期清洗消毒的監(jiān)管缺乏政策依據(jù)，監(jiān)管權(quán)在市衛(wèi)生防疫站，未能形成制度化。

（4）設(shè)備檢測方法及技術(shù)有待統(tǒng)一規(guī)范

當(dāng)前針對二次供水設(shè)備的檢測方法缺少系統(tǒng)完整的標(biāo)準(zhǔn)來進行規(guī)范。因此對于二次供水設(shè)備檢測的技術(shù)要求、檢測項目、檢測結(jié)果等均有待完善。

3.2.2 推廣應(yīng)用對策

①加強對無負壓二次供水產(chǎn)品的宣傳，使人們充分了解該產(chǎn)品的優(yōu)勢和特點。②呼吁國內(nèi)專家學(xué)者針對無負壓二次供水產(chǎn)品制定統(tǒng)一的法律法規(guī)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)程等以對產(chǎn)品進行規(guī)范。③加大對無負壓二次供水產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)的支持力度，以期開發(fā)具有更高性能的產(chǎn)品。④質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)該加大對無負壓二次供水產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管力度，確保流通到市場的產(chǎn)品質(zhì)量達標(biāo)。

4 結(jié)語

無負壓二次供水設(shè)備具有節(jié)水節(jié)能、無污染、節(jié)省投資、運行成本低等優(yōu)點，但由于市場混亂、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等問題，需要采取規(guī)范市場、強化技術(shù)研究、加強宣傳、制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等措施來進行規(guī)范以促進無負壓二次供水產(chǎn)品在我國的推廣使用。