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。在不全面提高管網的供水壓力的情況下，逐步取消無調節作用的屋頂水箱。如果水箱仍具有調節作用，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；系統優化

1.屋頂水箱與水質二次污染

給水系統中設置水箱雖有許多優點，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二次污染的一個環節，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。建筑給水系統是將室外市政給水管網的水引入建筑內，水流經過系統的各個組成部分時，都有可能造成水質的污染，建筑給水系統中二次污染的主要環節有儲水設備（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，施工工藝成熟等優點。但是由于易產生裂縫，易滋生細菌和藻類，而造成水質污染。而且，需要經常進行清洗，但是實際運行中，由于經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時一次性成型，整體運輸，尺寸較為固定，不易根據不同建筑物的不同尺寸需要調整，生產成型之后運輸、安裝到位較為困難，一般適用于屋面小型水箱。

③普通鋼板水箱優點是價格便宜，現場焊接成型，但易于產生銹蝕，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，連續實驗兩個月，實驗結果表明：自來水在貯存過程中出現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，但最大值的數值和出現時間不同。

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范》GB50015-2003，新增強制性條文第3.2.1明文規定：“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，除極少數疊壓供水外，無高位水箱的變頻供水方式都是從城市管網間接抽水，供水系統均是需要水池的；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達國家已把C1O2用作飲用水的消毒劑，并對CIO2在醫療衛生、水產品加工、果蔬保鮮及環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：一種是穩定性二氧化氯，另一種是二氧化氯發生器。穩態二氧化氯又有液態和固態之分。二氧化氯發生器分為電解法和化學法兩種。穩態二氧化氯是通過加酸活化釋放C1O2投入水中殺菌消毒。由于穩態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。電解法二氧化氯發生器是通過電解食鹽水產生C1O2，由于使用不便、成本過高，也未得到廣泛應用?；瘜W法二氧化氯發生器是國內目前發展較快的產業。

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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