对城市二次供水改造节水节能、安全供水的效果研究

金晓明

(上海浦东新区自来水有限公司，上海 200000)

0 引 言

从城市二次供水中节水节能现状角度进行分析，收集相关的数据资料，对所需要的成本进行研究，以二次供水的泵站运行情况为例，在对运行时产生的能耗进行分析时，可以发现占总成本的30%～40%之间，这种现象已经得到了社会各界的广泛关注。随着城市化进程的不断加快，相关的城市建筑节能法规文件纷纷出台，但是有关城市二次供水能耗问题却没有明确的规定，在对二次供水节水节能问题进行研究的过程中缺乏理论上的支持。以城市二次供水设计为例进行分析，在供水设备的选择上存在的问题较为突出，导致经常出现供水设备选择不正确等问题，尤其是在泵站设计的过程中，未将相关的节能措施应用其中，一定程度上不利于提升供水改造的节能节水效果。同时，在对自来水管网分析的环节中，往往忽视实际的供水压力，在给水系统设计时，经常出现盲目性的特点，设计节能效果不显著。上述问题的存在如果不及时处理将会产生高能耗的现象，会间接增加城市二次供水的运行难度[1]。

1 城市二次供水改造节水节能、安全供水的必要性分析

如今，城市给水管网存在的问题较为突出，由于部分管道年久失修，存在的漏失现象较为严峻，水质受到严重污染，再加上相关的配套工程设施不到位，降低了用户供水的安全性。从城市二次供水现状角度进行分析，随着城市建筑的逐渐兴起，原有的市政供水设施已经不能满足供水需要，部分地区二次供水设施的布局不具有合理性，容易产生二次污染。同时，二次供水设施存在的问题也较为突出，在管理方面部门之间各自为政，工作积极性不高，无法实现对供水的统一调度，在选用二次水泵的环节中，以直接抽取市政管网水的形式进行，对供水的调节产生了破坏，由于泵站水负荷率存在不均衡的现象，增加了后期的运行以及维护难度，由此可见加强城市二次供水改造工程的必要性较为突出。

2 城市二次供水改造节水节能、安全供水的有效对策

既然是改造，则对象大多是已有建筑。二次供水设施改造原则上不得改变原有供水方式，确需改变的须得到当地供水企业的同意[2]。

2.1 单设高位水箱供水

为了实现城市二次供水改造节水节能以及安全供水，要注重单设高位水箱进行供水，这种方式应用效果较为显著，在实际应用的过程中，主要是以上行下给的管网布置方式，需要充分结合市政管网的具体情况，坚持科学性的基本原则，在供水的过程中主要是与高位水箱进行连接，完成供水操作，在对这种供水方式进行分析的环节中，可以有效的实现重力供水，密切关注高位水箱以及用水设备的实际情况，借助二者之间的高低差异来进行。由于城市二次供水过程中水压水量不稳定现象时有发生，而采用单设高位水箱供水的方式具有较强的稳定性，可以有效的缓解这一问题[3]。

从单设高位水箱供水的优势层面进行分析，这种供水方式的系统简单，所需要的成本较低，且供水方式较为灵活，在开展二次用水供给时，可以直接采用高位水箱来完成，并密切关注上层用户的用水需要，有针对性的进行供水，节能效果较好。如今单设高位水箱已经被广泛的应用在城市建筑中，并取得了一定的成效，在对允许设置住宅楼的楼层进行分析判断时，主要在6-8层之间发挥优势，一定程度上提升了供水效率，防止出现资源消耗的问题。

以设贮水池、水泵的给水方式为例，在实际供水的环节中主要是将室外管网以及贮水池保持连接，完成给水过程，充分结合室内管网各用水点的具体情况，采用水泵将贮水池中水抽升至室内管网的方式来实现。根据室内用水量的均匀情况选择最佳的水泵，主要分为用水量均匀以及不均匀两种形式，第一种形式需要采用恒速水泵来进行，后者则需要借助变频调速泵来完成，这种方式不需要设置高位水箱，可以降低建筑结构的荷载。而采用设水泵、水箱的给水方式则需要对高位水箱的流量进行调节，借助直接供水的方式，这种设置方式的优势较为显著，主要是由于水箱中的水量较为充足，利用外网水压可以在停水以及停电的状态下仍然处于正常运行的状态，减少了水能以及电能的消耗[4]。

2.2 水泵气压罐供水

水泵气压罐供水也是城市二次供水改造节水节能有效对策之一，在与单设高位水箱进行比较的过程中，这种供水方式不易受到外界因素的干扰，了解水泵气压罐供水的实际情况，可以发现省去了高位摆设的环节，在完成加压的过程中，则可以直接采用水泵从外网加压的方式来进行，并与水罐保持连接，分析产生压力的原理，这是由于水罐中会存有部分空气，此时的压力主要是通过压缩而产生，随后需要对二次供水的流量进行适当的调节，借助气压罐来完成。同时，需要注意的是，为了保证供水的效果，则需要密切关注水泵的运行情况，并对其进行控制从水泵气压罐供水角度进行阐述，在与单设高位水箱供水方式的造价进行比较时，可以发现前者要高于后者，并在供水规模相对较小的系统中发挥优势，在规模较大的供水系统中的应用效果不显著，这主要与给水压力有关，在实际供水的环节中，所产生的波动相对较大，针对于住宅楼中底层用户来说，采用这种供水方式会对用水设备产生一定的损坏，这在无形之中增加了供水的能耗[5]。

2.3 注重优化管网布置方式

管网布置方式类型较为丰富，主要包括市政管网-地下水池-工频水泵-高位水箱-用户、地下水池-恒压变频泵-管网系统-用户供水方式,具体的布置方式如下。

市政管网-地下水池-工频水泵-高位水箱-用户供水布置方式，与单设高位水箱供水方式相同的是均属于上行下给的布置形式，在实际应用的过程中，充分结合地下水池的具体情况，且与市政管网相连接，开展引用供水。在供水的节能化处理中，需密切关注地下水池储备水源的状态，保证在最佳的范围之内。在供水时要注重向高位水箱提升，为了增强提升的效果，则需要借助工频水泵来实现，将高位水箱中的水量控制在适宜的范围，与住宅楼用户进行连接，采用高位水箱的方式进行供水，以此来满足用户的用水需要。市政管网-地下水池-工频水泵-高位水箱-用户管网布置方式的优势较为显著，在实际应用的过程中受外界因素的干扰相对较小，在停水以及停电的状态下仍然处于正常供水的状态，减少电能的消耗，一定程度上可以提升城市二次供水改造效果。

地下水池-恒压变频泵-管网系统-用户供水布置方式，在布置形式上与第一种形式相反，属于下行上给的管网布置方式，在实际应用的过程中需要关注地下水池的运行情况，完成对其的供水以及抽水，借助恒压变频水泵来实现。其中这种布置方式分为主泵以及副泵，在供水时充分结合高低峰的具体情况，实现自动的切换。同时，系统在运行的环节中会发生故障，而此时系统将会自动跳过。为了保证供水的稳定性，则需要对供水时的水压波动进行适当的调节，这一操作主要是通过调节气压水罐来完成的。这种供水方式的优势较为显著，在出水压力方面呈现出稳定性，并在实际供水的过程中省去了高位水箱的设置环节，为了达到节水节能以及安全供水的效果，在对变频供水进行调节之前需要充分结合供水量的实际情况，可以减少水能的消耗，保证供水的安全性[6]。

3 城市二次供水改造对节水节能、安全供水的效果分析

3.1 从城市二次供水设计源头进行改造

城市二次供水系统在运行的环节中容易受到外界因素的干扰，如果管理不善将会对水质造成影响，为此，在城市二次供水改造的过程中为了达到节水节能以及安全供水的目标，则需要在源头上加强设计，并坚持科学性的基本原则。注重优化城市二次供水改造的流程以及原理，需要充分结合国家给排水相关设计标准的具体情况，严格按照规定标准进行设计。在开展设计工作的环节中，要注重与相关的市政管理部门取得密切的联系，及早地向当地供水部门进行征询，取得市政给水管网的准确数据，交由专业部门人员对工程改造设计进行审核，保证符合规定标准时方可进行下一步的操作，以此才能保证供水设计的合理性，防止出现资源浪费的问题，在源头上进行控制。

3.2 注重掌握好城市二次供水改造质量

城市二次供水改造工程相对复杂，除了要做好改造期间的质量检查工作外，还需要控制好改造竣工后的质量，减少在今后投入供水使用时所发生的安全隐患。在此环节中，要注重与当地的卫生监管部门保持联系，由部门专业人员到现场进行审核、验收，针对在验收环节中存在的问题要及时记录，并要求按时整改。在对城市二次供水改造质量进行验收的过程中，要充分结合改造工程的具体情况，对现场所涉及到的材料以及管线等相关的设备整合在一起，并对其进行验收，掌握防腐材料是否符合规定的标准，针对在验收环节中涉及的储水设备等质量不符合规定标准的要及时处理，一定程度上可以保证后期供水的安全性。以某市吃水难老旧小区二次供水设施维修改造工作为例，在改造的过程中切实解决好个别改造点位遇到的疑难问题，在施工的过程中，严格遵照《上海市居民住宅二次供水设施改造工程技术标准防冻保温细则》，采用防冻保温技术手段，运用新技术、新设备、新材料，建设小型一体化集成加压试验间，解决了吃水难的问题，同时在对此次施工进行验收的环节中，严格按照二次供水设施改造技术导则对供水设施以及设备的运行情况进行审查，并要求做好城市二次供水设施的管理和维护工作，保证用户的用水安全性。

3.3 监测城市二次供水设施的使用状况

城市二次供水设备长期处于运行的状态，运行故障时有发生，如果不对其进行及时处理将会对用户的供水造成影响。为此，需要安排专业人员实时对二次供水设施的实际情况进行监测，可以成立相关的质量监督小组，主要是对投入使用的二次供水设施的使用情况进行监督，并严格按照《物权法》中的相关规定。制定期考评监督计划，保证部门人员之间各司其职，落实好人员责任，制定科学合理的防污治污措施，除此之外，将一户一档的方式应用其中，注重收集相关的资料信息，由专业人员完成后期的跟踪管理工作，针对在跟踪管理过程中存在的质量问题进行治理。以某市城市二次供水控新改造项目为例，大力推进二次供水专业化管理工作，为了提升城市二次供水的建设以及运维质量，出台了《城市二次供水设施及住宅一户一表技术导则》相关的规章制度，并将设计、施工、验收、运维等工作制度有效的整合在一起，将二次供水设施委托给供水企业进行维护管理，实现了供水到户、抄表到户、水质保障到户。

4 结束语

注重对城市二次供水改造对节水节能、安全供水的效果进行分析，首先需要从城市二次供水设计源头进行改造，并对城市二次供水改造的质量进行控制，实时掌握供水设施的实际使用情况，使之保证水质的安全性及水压的稳定性。