城市二次供水系統水質研究及改造

韓輝

摘 要：城市二次供水系統是一項龐大且復雜的工程，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對水質的影響也是巨大的，本文具體分析了二次供水系統改造對供水水質的影響、原因及改造的方式，并對改造的方式進行綜合討論，以實現城市二次系統供水改造經濟和技術的最優化。

關鍵詞：二次供水 供水系 供水水質 改造方式

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

城市供水系統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達到國家衛生標準的要求。但在實際的供水過程中，由于供水水管質量、材質、使用年限和二次供水運行維護等問題，導致居民用水水質的合格率較低，有時還會出現洪水、黑水等現象。因而需要對城市二次供水系統水質進行研究，并合理改造二次供水系統，從而形成二者之間的合理關系。

1 我國城市二次供水現狀

隨著我國城市建設的發展和社會的進步，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，但隨著建筑物內部供水系統管道網絡及加壓設備的開發權歸屬投資商后，就一直由投資商進行建設、驗收、運行和管理，專業的自來水公司只能負責泵房以外的工作，由于二次供水系統在使用中沒有人進行管理，致使整個供水系統發生問題，導致供水水質受到影響。

2 城市二次供水水質污染的原因

2.1 管道原因

長期以來，供水系統中給水管一般都是使用鑄鐵、鋼材等金屬材料，在水通過時沒有經過涂襯的管道、水箱等，會與水產生化學或電化學的反應，導致管道內部遭受嚴重的腐蝕，產生許多鐵、鉛等金屬銹蝕物。另外，早年衛生部雖然對管道標準做出了要求，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壁，結成厚厚的內壁垢，隨著流水速度或供水水壓的增高，內壁垢就會隨著供水排出，這也是為什么水中會出現混濁物的原因[1]。在一般情況下，未經防腐處理的金屬管道使用年限在5～10年間，如果水管內污垢惡化，那么未經防腐處理的水管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濟適用，并且安裝方便，但其極容易受到腐蝕，對水質的影響最大。所以我國目前主要采用鋼筋混凝土材料來建設二次供水池。

混凝土材質是一種以硬化水泥礫為基礎的石質材料，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造成污染，水泥一般都是由巖石等材料進行煅燒后磨成熟料，再經過水化合，生成具有凝膠作用的化合物，其對水質的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，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pH的標準范圍，從而影響水質。

2.3 供水設施原因

二次供水一直缺少管理資金，所以許多供水設備常年不進行維修。在對某城市的二次供水設備進行調查時發現，在正常運行的475套變頻供水設備中，其中已有120套在10年內沒有得到過正常的維修和保養，這些設備已經基本喪失了供水功能，還有大部分的供水設備被擅自停用，居民的用水困難；甚至還存在部分違規操作現象，私自將市政的水管網接到二次供水系統上，造成供水管理網絡的混亂，不僅會造成水質污染，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，在水箱設計中明確的做出了要求，要對水箱進行按時清理，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，但在此后很少進行清洗和維護。另外，水箱密封性差也是影響水質的重要原因，在調查中發現，許多屋頂的水箱內有許多雜物，甚至還會有人在內洗澡，水箱內淤泥物質較多，這些都嚴重影響了水質，也使水箱成為一個被嚴重污染的區域[3]。

3 城市二次供水系統改造分析

3.1 改造原則

為了更好地保證城市二次供水的水質，保證供水系統不對水質進行污染，在二次供水系統改造中要遵循以下原則：必須將二次供水設備進行獨立設置，不得將其與消防設施混用；二次供水設備必須定期進行消毒和防污染工作；二次供水應主要采取變頻調速供水設施；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備降低工程成本，并且采用新工藝和新技術延長設備使用壽命，改造中要盡量避免停水。

3.2 管道改造

由于受到發展條件的限制，在20世紀末，我國的供水管道主要采用的是灰口鑄鐵管道和水泥管道，但由于鑄鐵管道內材質和防腐方面都存在問題，造成管道對水質的二次污染。對于供水管道的改造，主要是選擇對水質污染較小的管材進行替換[4]。某城市對UPVC管進行使用實驗，發現UPVC管耐腐蝕性高、水流阻力小，在合格的生產標準下對水污染較小，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，可以逐步取消無調節作用的屋頂水箱，如果具有調節作用可以對老式水箱進行改造，加強對水箱的管理，防止水質二次污染。要對水箱的材質進行改造，水箱建設中常用的4種建設水箱材質有其不同的特點：鋼筋混凝土水箱價格便宜、施工技術成熟，但在使用中容易產生裂縫，滋生細菌和藻類，其內部結構也會受到影響。玻璃鋼材質的水箱價格較為便宜，但由于其材質是一次成型的，所以需要整體運輸，而且尺寸較為固定，不易于根據實際情況進行調適，運輸也較為困難，所以一般都在小型水箱建設上采用。普通鋼板水箱價格便宜，可以進行現場焊接，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，主要是對水箱內增設臭氧消毒設施，這種方式主要是在市政管網壓力下進行改造，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，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，并增設供水消毒設施和加壓泵房。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]。最后將供水方式轉變為變頻泵供水，改造的內容主要是取消屋頂水箱，設置變頻泵及相關設施，進行變頻供水。變頻泵供水方式主要有水泵直接供水、利用接力罐供水、水池調節供水3種，其變頻泵設備一體化而且體積小、占地小，可以進行大面積的改造。

4 結語

為了保證城市二次供水的水質，對于二次供水系統的改造勢在必行，首先一定要將二次供水系統中不符合使用標準的設備進行替換，根據各地區供水的需求取消屋頂水箱，對水箱進行嚴格的管理和控制，最后一定要做好二次供水系統的維護和保養，定期進行消毒。為居民提供安全穩定的供水環境。

參考文獻

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

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

[3] 高凌玲.城市二次供水系統改造方案的研究[D].同濟大學環境科學與工程學院，2009.

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

[5] 李麗.現代城市高層建筑二次供水系統和管理模式的探討[J].建筑工程技術與設計，2016，29（36）：1706.endprint