无负压变频恒压供水在城市二次供水中的应用

　　摘要：本文简要介绍无负压变频恒压供水的工作原理、特点，及其在城市二次供水中的适用范围。同时结合保定市城市供水实际，阐述其具体应用情况，以及存在的不足和未来发展趋势。
　　关键词：无负压，传统，二次供水，污染，应用
　　
　　近年来，随着城市建设步伐的加快，越来越多的高层建筑矗立在城市街头。如何选择科学合理、安全卫生的二次供水方式更好地保障高层供水成为城市二次供水面临的问题。如今，二次供水系统也经历了不同的发展阶段，从过去老式的水泵加屋顶水箱到后来的变频恒压供水，再到近年来的无负压变频恒压供水。
　　现就无负压变频恒压供水在城市二次供水中的具体应用进行简要的探讨。
　　1无负压变频恒压供水系统简介
　　无负压变频恒压供水系统是在传统变频恒压供水系统基础上发展起来的，主要由无负压调节罐、水泵、气压罐、智能控制系统等部分组成。无负压变频恒压供水系统是在采用独特的预压平衡技术、负压反馈技术、真空抑制技术及信号采集分析处理技术的基础上，采取完全与空气隔绝、外界管网不受影响为前提，利用原有供水管网压力进行高效节能供水的一种二次加压方式。
　　工作原理：供水管网中的自来水直接进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当供水管网能够满足用水压力及水量要求时，系统通过旁通止回阀向用户管道直接供水；当供水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器（或压力控制器、电接点压表）发出信号启动水泵运行。水泵供水时，若供水管网的水量大于水泵流量，系统保持正常供水；用水高峰期时，若供水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了供水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。若供水管网停水导致调节罐内的水位不断下降，液位探测器发出水泵停机信号保护水泵机组。
　　2无负压变频恒压供水系统的特点
　　无负压变频恒压供水系统是在传统恒压供水系统的基础上发展起来的一种新型供水系统，其主要特征是取消了泵前的水池或水箱，水泵直接从市政供水管网上吸水，通过先进的自动控制系统对泵前和泵后压力进行调节。
　　无负压变频恒压供水系统主要具有以下优点:
　　1)清洁卫生
　　传统的水池二次加压供水方式采取的是自来水直接进入水池中，水池的水易被赃物甚至动物尸体所污染，尤其在夏天易产生藻类或滋生蚊虫，直接影响到用户的身体健康。无负压变频恒压供水系统由于删减了泵前的水池或水箱，实现了全封闭供水,，从根本上杜绝了自来水在水池或水箱中滞留时与空气接触而产生的水质污染，利用调节装置采用全封闭式供水方式，消除了二次污染。
　　2)节能高效
　　传统的水池二次加压供水方式的水池是用来储存水的，原有的供水管网水压释放为零，浪费了管网原有压力能。无负压变频恒压供水系统利用调节装置与供水管网连接，可充分利用管网的压力能，直接利用市政供水管网余压，实现叠压供水，不但节约大量的运行成本，而且降低水泵的装机容量；同时采用变频方式进行软启动，避免了电流冲击；实现恒压控制，也避免了对管网的冲击，延长了管路及阀门的寿命。
　　3)结构紧凑、节省投资
　　传统的水池二次加压供水方式需建造水池，工程总投资大，并且使用过程中要定期清洗，不但增加了工程的总投资，还增加了日常的维护费用。无负压变频恒压供水系统利用调节装置供水，取消了泵前的水池（或水箱），节省投资，减少占地，可以通过提高防护等级实现供水系统室外安装，取消水泵房，增加建筑物的有效使用面积。同时可根据用户的现场情况可以采用立式或卧式不同的安装方式，检修方便。
　　
　　无负压变频恒压供水与传统变频恒压供水对比表
　　对比项目 无负压变频恒压供水 传统变频恒压供水
　　基础建设 不用建水池、水箱，基础投资小 需建地下水池或不锈钢水箱，基础投资较大
　　水质污染 绿色环保型，全封闭，无污染 地下水池存在少量的二次供水污染
　　相同用户水泵功率 利用原管网水压，水泵运行功率小，节能更多 原管网水压不能利用，水泵运行功率相对偏大
　　构成 调节罐+水泵+智能控制系统 地下水池+水泵+智能控制系统
　　特点 无负压管网叠压，变频控制 变频恒压
　　节能方面 节能50%以上 节能30%以上
　　环保方面 全封闭系统，无二次污染，节水 敝开式水池，有二次污染，
　　占地面积 结构简单、紧凑，空间利用率高，占地面积少，建设周期短，易安装 需地下水池，较大的占地面积，建设周期较长
　　3无负压变频恒压供水系统的适用范围
　　1)适用于供水管网压力不足地区的加压给水。
　　2)新建改建扩建的住宅小区、写字楼、综合楼生活用水。
　　3)供水企业中间加压泵站。
　　4)工矿企业的生活、生产用水等。
　　5)各种循环水系统。
　　尽管无负压变频恒压供水有它自身的优点，但是由于其技术特点，应用上也存在一定的局限性。当用户最大用水量大于供水管网最小进水量时，即出现求大于供的情况时就不允许采用无负压变频恒压供水，在可能对市政供水管网造成污染的场所也不能应用。主要包括以下场所：1)城市供水管网经常停水的区域；2)城市供水管网可利用水头过低的区域；3)城市供水管网供水Q（水量）、H（压力）波动过大的区域；4)使用无负压供水设备后，对周边现有(或规划)用户用水会造成严重影响的区域；5)供水保证率要求高，不允许停水的用户；6)凡可能对市政管网造成回流污染危害的相关行业，如医院、化工行业等。
　　4无负压变频恒压供水系统在保定市二次供水中的应用
　　保定市市区面积近110平方公里，用水人口近100万，城市供水管网平均水压0.3MPa，供水普及率达100%。随着城市发展，新建居民小区多为10层以上高层住宅。为保证高层供水，需配套建设二次供水系统。2005年以前，主要采取的是传统的蓄水池二次加压供水方式。这种二次供水方式最容易发生二次供水水质污染事件。保定市市区发生的最严重的一次二次供水污染事件是1994年10月，在南大街小区B区，由于二次供水设施设计不合理，蓄水池溢水口设计较低，并直接与雨水管道相连。当时小区内污水管道堵塞，污水流入雨水管道里，然后流入到蓄水池中，造成二次供水污染，数百人受害。2005年以后，市区二次供水逐步采取无负压变频恒压供水方式，每年新增设备在30套左右。近年来，从未发生一起因无负压变频恒压供水造成的水质事故。
　　5无负压变频恒压供水系统未来的发展趋势
　　近年来我国发生了多起水质污染事件，人们对用水安全特别是二次供水安全有了更加清醒的认识。而无负压变频恒压供水系统自身具有的彻底解决二次供水污染等优点，加之该系统在节能、节水、节地、节省建设资金等方面具有显著优势，成为取代水池、水箱等传统二次供水系统的首选。无论是设计单位，还是房地产开发商，在讨论设置二次供水时首先想到的是无负压变频恒压供水，不少国家机关、高档宾馆、大专院校和高级住宅区在改造或新建工程时，也都指定使用无负压变频恒压供水。今后，应通过加大城市公共供水管网建设力度，提高城市公共供水普及率，逐步推广使用无负压变频恒压供水系统，加快老旧小区二次供水方式改造，减少用水中间环节，解决二次供水污染，切实保障二次供水安全，让市民喝上优质合格的放心水。

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