編者按
近幾年來,二次供水越發受到關注,已成為行業共同面對的話題。許多地區加快了對城市二次供水設施的改造步伐,出臺了許多具有當地特色的配套政策與辦法。如今提及二次供水,無負壓供水似乎已成主流,如重提水箱與普通變頻供水,則似乎有些“另類”與“過時”,由于蕭山供水近年對不同二次供水模式的應用多有實踐,故老話重提,與同行探討交流。
以無負壓、串接增壓、疊壓、余壓再利用等(名稱不同,實質內容都是利用管網余壓、在管道中直接抽吸的一種供水方式)采用泵機直抽直供的應用場景,由于其核心是變頻供水,只要保護措施得當,結構簡單、價格合理的普通的變頻供水裝置完全能勝任二次供水設備的作用(可以分有蓄水水箱與無蓄水水箱兩類,其中對于無負壓設備等可以直接應用的場景,應用普通的變頻供水裝置時,也可以完全不用配水箱)。
為何要強調無負壓?
個人理解是源于《中華人民共和國城市供水條例》(中華人民共和國國務院令第158號)第二十一條“城市自來水供水企業和自建設施對外供水的企業,應當按照國家有關規定設置管網測壓點,做好水壓監測工作,確保供水管網的壓力符合國家規定的標準。禁止在城市公共供水管道上直接裝泵抽水”。但此條款既沒有前置條件,也沒有提管徑、壓力、流量,實行了一刀切。
考慮到當時的供水行業發展的程度和客觀條件,可能是合理的。上世紀八九十年代,國內的供水發展剛剛起步,大部分地方的城市一到高峰期就水量短缺嚴重,低壓區成片,有些老舊小區、胡同、里弄供水還是公用水龍頭,一個縣城的供水主管的口徑不足dn600的情況比比皆是。在這種情況下,如果在管網上直抽,可能導致末端的龍頭不僅不出水,還往管內吸氣。而且當時防倒流、防水錘的技術手段缺乏,管網測壓及調度能力不足,水廠出水泵房的壓力調控手段落后,均無法有效應對和響應管網上流量及壓力的頻繁波動。所以在當時的客觀條件下,此條款具有時代合理性。
上世紀90年代中后期開始,隨著城市建設日新月異的高速發展,供水行業也迎來了發展的春天。各地新建水廠、新建管網方興未艾,城市供水條件大為改觀。按照規劃,城市地下的管網均按遠期需求敷設,管道口徑不斷提升,管內流速很低,沿線用戶不多,這時如用泵直接抽吸,此類泵吸水量只占了管網極小的份額,相當于是管道上的一個用戶在用水,只要保護措施到位,影響甚微。
與此同時,管網疊壓技術在國外已開展研究并發展迅速,尤其是在日本、美國等國家。疊壓供水技術最早始于日本,上世紀80年代中期,日本就已經開始了這方面的研究,研究內容不僅限于技術層面,也在法律、行政管理、市場需求和城市高層建筑的供水模式等層面,被日本厚生省列入了國家施策方針性文件《面向2l世紀的供水系統改造和再構筑的長期目標》中。給水設計規范中也作出了相應的修訂,供水管網末梢的服務水壓從原來的0.15 mpa提高到了0.2 mpa。此外,國家提供資金在千葉縣建成了具有一定規模的實驗室,組織了一批由科研機構、供水企業、學者以及產品制造廠商構成的團隊,進行了關于“直接給水”方面的研究。日本札幌市水道局從1992年開始實行新的二次供水計劃,僅在那一年內就有68棟樓房將其原有的水箱取消,采用了疊壓供水設備供水,改造效果評價頗佳。美國在這方面的探索也起步較早,專業化水務公司dareyet水務集團一直致力于二次供水新型技術的開發研究,成功地在美國及世界各地推廣使用了疊壓供水系列設備,到了20世紀90年代末期,管網疊壓供水技術已在日本、美國、西歐等國家得到了普遍應用。
這種內部條件改善,外圍技術成熟的局面,為國內一些廠商敏感地捕捉商機提供了的契機。當時國內氣壓罐供水、普通變頻供水技術已得到一定的發展,但要是從管網上直抽,限于條例上的限制,無人“敢為天下先”。但只要能講清原理,規避直抽的危害,能夠實現對用戶及自來水公司的共贏,一些水司還是敢于擔責并進行嘗試。由于節約設備投資成本和占地面積,設備安裝簡單,管網中一次供水壓力被充分利用體現出良好的節能效果,維護費用低,故障少等,試用后,效果確實理想。短時間內,大江南北這類設備開始風行,呈現出“星星之火可以燎原”之勢。在龐大的市場需求面前,為避免同質競爭,回避仿冒糾紛,一些廠商分別以無負壓、串接增壓、疊壓供水、水箱聯合增壓供水等名義制定行業或部級標準,八仙過海,各顯神通。
綜觀實質,不管以何名義進行定義,仍是從管網中抽水,仍需要解決好抽水時不影響臨近用戶用水的問題。由于這些供水裝置的核心部件還是水泵與變頻器,多采用機械和電氣的雙重手段來確保不產生負壓與過度抽吸,具體技術手段包括穩流罐、真空抑制器、低水壓自動停機保護等等。
客觀而言,普通變頻供水完全能勝任上述功能,無需靠高大上的名義或結構復雜的裝置進行包裝,個別廠家所謂的“高科技,高技術”甚至還涉嫌虛假宣傳,造成產品價格虛高,部分水司采購成本驟增。蕭山水司從1997年開始,在管網上建設了幾十個中間增壓泵站,規模最大的達到10萬 m3/d,其中還有一些需要通過多級增壓(最多為七級)往高海拔地區送水,均采用了管道直抽的普通變頻供水裝置,經過十多年的運行,均證明這種增壓模式是可行的。因此從行業角度,完全可以還原變頻供水的本來面目,返璞歸真,讓動輒幾十萬的供水設備的價格回歸理性,讓用戶用上性價比更高的產品。
當然不可否認的是,經過十幾年的發展,二次供水設備在制作工藝、材料選用、可靠性保障等方面均有很大程度的突破,有些廠商的產品甚至可用“精品”、“工藝品”來描述。但是,如在普通的變頻供水設備上精益求精,同樣也能產生類似效果。
轉載《凈水技術》