鄧治昌
(撫州公用水務有限公司,江西 撫州 344000)
隨著水資源的逐漸減少,在市政的給排水設計過程合理應用節能技術,可對有限的水資源進行保護,降低工程的投入,緩解城市供水壓力,最終實現節能減排的目標。因此探究節能技術在給排水設計中的應用有重要意義。
供水系統包括市政水源、水廠、供水管網等。當前城市發展迅速,人口密集程度逐漸增加,用水量的增加為給水系統的設計提出嚴格要求。設計過程應從長遠角度出發合理規劃,保障城市日常供水的前提下,防止水資源被無端浪費。
市政排水系統主要是對城市污水、工業廢水、雨水等進行回收、處理和排放,防止城市產生積水或者內澇等災害。在排水系統設計過程中,應將生活污水、工業廢水以及雨水等收集系統分開設置,可二次利用的進行進行凈化利用,不可重復使用的制定出廢水處理措施,將其中的有害物質降低到安全排放標準,合理排放,避免產生環境污染。
合理利用節能技術可高效利用水資源,為人們提供穩定的供水,解決城市面臨的用水問題。國家提倡可持續發展戰略之后,促使節能減排成為各行業的發展主要方向,在合理利用資源的前提下,保障經濟效益。節能技術應用在市政給排水工程設計過程中,可緩解城市用水壓力,對成活污水和工業廢水進行二次利用,收集雨水防止城市產生內澇災害,因此有必要就給排水設計探究出節能技術的應用方式。
為高效利用水資源,應充分利用市政的給水管道壓力。可使用分區供水或者利用無負壓設備進行供水,利用兩種供水方式的互補作用,使給水系統擁有節能特性。當前市政給水管道壓力在0.15~0.3MPa 之間,利用管網壓力,并采取分區供水的方式,能進一步降低二次加壓過程的能量損耗。例如:當管網壓力處于0.2MPa 時,那么城市低于3 層樓的位置可直接由管網供水,在超過3 層樓的位置使用供水設備進行變頻供水。此時既可高效利用管網內的余壓,又不會導致較低樓層給水管網內的壓力超高,產生能量消耗過大以及水量消耗過度的情況。同時,使用分區供水的方式還可避免產生“超壓出流”問題,即水流量高于額定流量,導致超出的部分流量沒有真正被利用。這種情況屬于隱性的水量浪費,實踐研究表明,當分戶的水表壓力極限為0.15MPa 時,靜水壓極限值是0.25MPa,此時壓力超出上限,可采取減壓或者分區供水的節能措施[1]。
在設計過程中,可使用變頻無負壓設備進行供水,當管網壓力和居民用水量以及水壓需求不符時,控制系統可結合控制器、壓力表等傳感器的信號,確定水泵的啟停情況。當水泵進行供水時,管網水量高于泵流量,此時系統就可穩定供水。當城市給水管網處于高峰用水期時,泵流量高于管網中的水量時,此時系統可通過調節,將水罐中的存水作為城市補充水源,保障給水系統正常供水。外界空氣可借助消除器流入到調節罐當中,將管網中的負壓消除。當用水高峰結束之后,控制系統重新恢復穩定狀態。
在節能技術應用過程,還應發揮各類清潔能源作用。當前,太陽能技術在清潔能源領域中的開發取得了重大突破,可將其應用到市政給排水的系統設計當中。例如:使用太陽能對城市居民的生活用水進行加熱,降低傳統煤炭能源的使用數量。還可按照城市建筑實際特征,找出太陽能使用規律,合理選擇太陽能設備,將其作用發揮出來。在低樓層建筑中,可分散設置太陽能設備,將管道井設置在樓梯公共間當中,同時將出水管設置在管井當中,水箱和太陽能集熱板設置在建筑頂部。對于城市的高層建筑可按照實際情況使用加熱模式,利用天陽能資源對生活用水進行加熱,配合其他電器設備,實現用水過程的節能目標。
在給排水設計過程中,將節能設備和材料進行推廣應用可保障節水效果。在節能設備方面,可選擇品質良好的管材、閥門等。給排水工程若使用鍍鋅鋼管,在系統長期使用過程會產生滲漏和污染等問題,浪費水資源。因此設計過程可使用不銹鋼管、銅管以及復合管等管材,可防止產生銹蝕、滲漏、污染等問題。當前,部分城市使用PVC 管、PE管、ABS 管、HDPE 管和PB 管作為管道建設材料,不但可防止給水過程產生二次污染,而且還可提高資源利用效率。在選擇配水器具以及潔具方面,也應綜合節水因素,合理選擇器具類型,減少用水量。除此之外,還可設計回收雨水系統,對城市收集的雨水合理利用;使用塑料管材設計熱水管道等。通過以上節能材料和設備等的推廣應用,設計雨水收集系統,保障市政工程給排水設計的合理性,實現節能減排的目標[2]。
總而言之,在市政的給排水設計環節,相關人員應秉承持續發展的設計理念,使用各類節能技術,科學設置給排水系統。合理利用市政水資源,展現出工程設計效益,促使市政各類建設向更好的方向發展。在節能技術的應用下,實現給排水工程的節能減排,促使水資源的利用持續發展。