城市二次供水系统水质研究及改造

韩辉

摘 要：城市二次供水系统是一项庞大且复杂的工程，在实际的改造过程中会受到许多因素的制约。但城市二次供水系统对水质的影响也是巨大的，本文具体分析了二次供水系统改造对供水水质的影响、原因及改造的方式，并对改造的方式进行综合讨论，以实现城市二次系统供水改造经济和技术的最优化。

关键词：二次供水 供水系 供水水质 改造方式

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（b）-0077-02

城市供水系统是保证居民用水使用量和充足用水水压的，但同样要保证供水水质达到国家卫生标准的要求。但在实际的供水过程中，由于供水水管质量、材质、使用年限和二次供水运行维护等问题，导致居民用水水质的合格率较低，有时还会出现洪水、黑水等现象。因而需要对城市二次供水系统水质进行研究，并合理改造二次供水系统，从而形成二者之间的合理关系。

1 我国城市二次供水现状

随着我国城市建设的发展和社会的进步，城市中的高层建筑越来越多，各种二次供水方式得到了广泛的使用，但随着建筑物内部供水系统管道网络及加压设备的开发权归属投资商后，就一直由投资商进行建设、验收、运行和管理，专业的自来水公司只能负责泵房以外的工作，由于二次供水系统在使用中没有人进行管理，致使整个供水系统发生问题，导致供水水质受到影响。

2 城市二次供水水质污染的原因

2.1 管道原因

长期以来，供水系统中给水管一般都是使用铸铁、钢材等金属材料，在水通过时没有经过涂衬的管道、水箱等，会与水产生化学或电化学的反应，导致管道内部遭受严重的腐蚀，产生许多铁、铅等金属锈蚀物。另外，早年卫生部虽然对管道标准做出了要求，但在实际的操作中，水源中还是会有钙镁等离子沉积在管道内壁，结成厚厚的内壁垢，随着流水速度或供水水压的增高，内壁垢就会随着供水排出，这也是为什么水中会出现混浊物的原因[1]。在一般情况下，未经防腐处理的金属管道使用年限在5～10年间，如果水管内污垢恶化，那么未经防腐处理的水管3～5年就会被腐蚀。

2.2 水箱原因

水箱的材质一般是用钢筋混凝土建造的，但还有些使用玻璃钢或钢板建造的，通常情况下普通钢板水箱较为经济适用，并且安装方便，但其极容易受到腐蚀，对水质的影响最大。所以我国目前主要采用钢筋混凝土材料来建设二次供水池。

混凝土材质是一种以硬化水泥砾为基础的石质材料，是将水、水泥和砂浆按照比例混合而成的。其主要是由水泥对水质造成污染，水泥一般都是由岩石等材料进行煅烧后磨成熟料，再经过水化合，生成具有凝胶作用的化合物，其对水质的pH有着较大的影响[2]。水泥的主要成分是硅、铝酸钙与水的化合物质，所以水泥具有酸碱性，水泥在水中浸泡2天后pH会明显升高，超过水质pH的标准范围，从而影响水质。

2.3 供水设施原因

二次供水一直缺少管理资金，所以许多供水设备常年不进行维修。在对某城市的二次供水设备进行调查时发现，在正常运行的475套变频供水设备中，其中已有120套在10年内没有得到过正常的维修和保养，这些设备已经基本丧失了供水功能，还有大部分的供水设备被擅自停用，居民的用水困难；甚至还存在部分违规操作现象，私自将市政的水管网接到二次供水系统上，造成供水管理网络的混乱，不仅会造成水质污染，还会影响到国家利益。

2.4 管理原因

目前的实际运行状况中，对于水箱的管理一直存在着诸多的问题，例如，在水箱设计中明确的做出了要求，要对水箱进行按时清理，但实际水箱只会在入住前得到清洗，并通过防疫部门检验站的验收，但在此后很少进行清洗和维护。另外，水箱密封性差也是影响水质的重要原因，在调查中发现，许多屋顶的水箱内有许多杂物，甚至还会有人在内洗澡，水箱内淤泥物质较多，这些都严重影响了水质，也使水箱成为一个被严重污染的区域[3]。

3 城市二次供水系统改造分析

3.1 改造原则

为了更好地保证城市二次供水的水质，保证供水系统不对水质进行污染，在二次供水系统改造中要遵循以下原则：必须将二次供水设备进行独立设置，不得将其与消防设施混用；二次供水设备必须定期进行消毒和防污染工作；二次供水应主要采取变频调速供水设施；尽量使用不锈钢水箱。此外，二次供水改造中可以使用原有的设备降低工程成本，并且采用新工艺和新技术延长设备使用寿命，改造中要尽量避免停水。

3.2 管道改造

由于受到发展条件的限制，在20世纪末，我国的供水管道主要采用的是灰口铸铁管道和水泥管道，但由于铸铁管道内材质和防腐方面都存在问题，造成管道对水质的二次污染。对于供水管道的改造，主要是选择对水质污染较小的管材进行替换[4]。某城市对UPVC管进行使用实验，发现UPVC管耐腐蚀性高、水流阻力小，在合格的生产标准下对水污染较小，所以建议改造中使用UPVC管道。

3.3 水箱改造

在不提升供水压力的情况下，可以逐步取消无调节作用的屋顶水箱，如果具有调节作用可以对老式水箱进行改造，加强对水箱的管理，防止水质二次污染。要对水箱的材质进行改造，水箱建设中常用的4种建设水箱材质有其不同的特点：钢筋混凝土水箱价格便宜、施工技术成熟，但在使用中容易产生裂缝，滋生细菌和藻类，其内部结构也会受到影响。玻璃钢材质的水箱价格较为便宜，但由于其材质是一次成型的，所以需要整体运输，而且尺寸较为固定，不易于根据实际情况进行调适，运输也较为困难，所以一般都在小型水箱建设上采用。普通钢板水箱价格便宜，可以进行现场焊接，但易腐蚀，不利于水的贮存。不锈钢水箱较为清洁，通过采用食品级的不锈钢钢板建设水箱较为理想，但是造价较高。因此在改造中可以选取不锈钢水箱。

3.4 供水方式改造

首先改造水箱供水模式，主要是对水箱内增设臭氧消毒设施，这种方式主要是在市政管网压力下进行改造，用于多层建筑，其投资较小、人力费用也较小，能够有效地提高水质，但可能会因水压不足造成无法供水。其次改造水箱和水泵，使其能够一起供水，主要是更换屋顶水箱，并增設供水消毒设施和加压泵房。加压泵主要有3种类型：吸水池加压泵、管道泵、水库与管道加压泵混合。这3种都有可靠的供水性，但不同的类型可能会受到政府管网的干扰，而且水泵噪声较大，操作和管理相对麻烦[5]。最后将供水方式转变为变频泵供水，改造的内容主要是取消屋顶水箱，设置变频泵及相关设施，进行变频供水。变频泵供水方式主要有水泵直接供水、利用接力罐供水、水池调节供水3种，其变频泵设备一体化而且体积小、占地小，可以进行大面积的改造。

4 结语

为了保证城市二次供水的水质，对于二次供水系统的改造势在必行，首先一定要将二次供水系统中不符合使用标准的设备进行替换，根据各地区供水的需求取消屋顶水箱，对水箱进行严格的管理和控制，最后一定要做好二次供水系统的维护和保养，定期进行消毒。为居民提供安全稳定的供水环境。

参考文献

[1] 郭治.城市二次供水系统水质管理模式浅析[J].城市建设理论研究：电子版，2015，27（15）：3481-3482.

[2] 曾云.给水管网与二次供水系统的水质研究及运行维护和改造[J].建筑与文化，2013，13（4）：423.

[3] 高凌玲.城市二次供水系统改造方案的研究[D].同济大学环境科学与工程学院，2009.

[4] 孟青青.二次供水系统水质污染监测与治理[J].城市建设理论研究：电子版，2012，18（11）：36-37.

[5] 李丽.现代城市高层建筑二次供水系统和管理模式的探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，29（36）：1706.endprint