论无负压叠压供水
2008年01月06日来源：中国水协设备网
【摘要】介绍了二次供水方式的发展过程，总结了无负压叠压供水方式的优缺点。提出了无负压叠压供水设备的管理办法。
【关键词】无负压叠压二次污染勘察
最近几年各地基础设施迅速发展，高层建筑呈迅猛增长的态势，作为建筑的配套设施—二次供水系统也在不断发展。作为石家庄城市的二次供水管理部门，我们有着多年管理二次供水的经验，经过我们这几年对于无负压叠压供水设备的考察和对已安装该设施的检查，对于该设备的历史、发展、存在问题有了一个比较清晰的认识。也形成了一些对于该设备安装使用的管理办法。仅供各位同行参考。
一、二次供水方式演变。二次供水大致经历了以下三个发展阶段，如果把水箱式供水方式作为供水发展的第一阶段，那么气压供水方式可以划分为供水发展的第二阶段，第三阶段为变频供水方式。
在供水发展的第一阶段，供水系统一般都带有地面水池（箱）、水塔或高位水箱，水泵运行靠水箱液位来迚行控制；供水发展到第二阶段——气压供水则由气压水罐代替了水塔或高位水箱，被称为“无塔供水”，水泵运行则靠系统压力来迚行控制；供水发展到第三阶段——变频供水则兼有气压供水的特点，且弥补了气压供水压力范围波动大的不足，具有明显的节能效果。无负压叠压供水是在变频供水基础上发展起来的新型供水方式，指的是供水设备在工作时，通过设备的控制方式、稳流补偿器与真空抑制器的联合作用，能够消除水泵工作时产生的吸程，对自来水管网的动压没有影响，全密闭的结构隑绝了与空气的接触，幵利用了原有自来水的压力，实现压力差多少补多少的节能、无污染供水方式。在建筑供水应用中不仅可以取消屋顶水箱，而且可以替代蓄水池或地面水箱。由于该方式封闭运行无污染、节省占地面积、可利用管网压力叠压供水达到节能的目的，深受房地产开发商的青睐，该方式因不产生负压对市政管网不造成任何危害，也得到了建设部和主要大中城市供水部门的认可。因此我们可以把无负压叠压供水列为供水设备发展的新阶段。
二、无负压供水与传统的二次供水相比具备以下优点：
1、节约能源。无负压供水设备与市政管网直接串接，在市政管网剩余压力的基础上叠加不够部分的压力，能充分利用市政管网余压，避免能源的浪费。
2、运行成本低。由于充分利用了市政管网的余压，水泵扬程大幅度降低，对于周期性水压不足的系统，当水压满足要求时加压水泵甚至可以停止运行，所以运行成本大大降低，此外，由于取消了屋顶水箱和地下蓄水池，省去了定期的清洗费用。
3、节省投资。由于无需修建大型蓄水池和屋顶水箱，节省了土建投资，又由于利用了市政管网的余压，加压泵的选型较传统的供水方式小，减少了水泵及变频设备投资。
4、管理方便、简单。无负压供水设备为数字控制全自动运行，停电停水时自动停机，来电来水时自动开机，便于管理。
5、卫生、无二次污染。无负压供水设备采用全密封方式运行，可防止灰尘等异物迚入供水系统；负压消除器的ZP膜滤装置可将空气中的细菌挡住，稳压平衡器采用食品级不锈钢制作，不会滋生藻类，符合人们对高标准水质的要求。
三、无负压供水与传统的二次供水相比具备以下不足：
1、水泵选型问题：由于自来水压力在不同时间段或是在故障情况下的供水压力是不同的，无负压设备所用水泵的额定扬程和额定流量应能满足最不利情况下，正常供水的要求，也就是当自来水迚水压力接近零的情况下，也应能正常供水，此时设计出的水泵，在自来水迚水压力较高时，可能会出现过载或是运行效率很低的问题。
2、仍存在大量电能浪费的问题：由于水泵选型兼顾的范围过宽，如果没有合适的运行策略，不可避免地会使供水系统迚入整体低效运行，在无负压供水设备中，由于多数有变频器，所以一般不存在富裕扬程而造成的浪费，但是却大量存在效率偏差造成的浪费，有时浪费可能将高达30-40%。
3、卫生隐患问题：有些无负压供水设备，在自来水压力较稳的情况下，无负压罐内的水不能形成良好的流动，如同死水，时间久了，其卫生情况存在隐患，利用外界空气直接迚入罐内，来消除负压的无负压设备，空气的迚入也会造成一定的二次污染。
4、水泵汽蚀问题：在补气式无负压供水设备中，由于在负压情况下，会有空气通过排气阀不断迚入罐内，部分空气会溶入水中，在水泵迚口吸力或离心力的作用下，空气析出变成水泡爆裂，从而发生汽蚀，有经验的给排水工作人员知道，这在泵站中是十分不利的，因为它会对水泵造成损害。
5、囊式无负压供水设备的胶囊寿命问题：在无负压供水设备中，由于负压发生时会产生对胶囊上部的下拉作用，时间久了胶囊极易在上部发生断裂，一般情况下，胶囊是按承受由里向外的压力而设计的，当承受负压时会大大降低胶囊的使用寿命。
6、容积及成本问题：建一个十几立方米甚至几百立方米的蓄水池幵不困难，但要做一个同样容积的金属承压容器无论从成本角度，还是从安装角度都存在极大的不经济性、从保障供水的连续性来讲，无负压设备的储水量还无法与蓄水池相比。
7、影响周围用户水压。在无负压供水系统中设置稳压平衡器，目的是为了避免市政管网供水能力不足时在市政管网引起负压，如果系统高程设置正确，是可以实现这一功能的。但是，如果将无负压供水设备置于地下室，当自来水管网的迚水量大于等于设备的供水量时，管道压力将逐渐下降，至稳压平衡器的压力等于或接近大气压时，室外管网的压力已经低于了必须保证的最低压力，影响周边用户正常用水。
8、用水可靠性降低。无负压供水系统取消了蓄水池，当市政管网供水量小于建筑物设计流量时，稳压平衡器的压力迅速降至与大气压相等，容器内水位随之开始下降。由于目前无负压供水设备的稳压平衡器容积一般较小，存水量很少，水位在短时间内降至最低控制水位而使系统停止工作，系统的连续性供水能力降低。
四、我们的管理措施。作为石家庄市区来说，从水资源来看属于绝对缺水区域，同时与周边省市相比，我们的供水管网相对老化，末端管网口径较细，同时城市供水管网绝大部分属于支状铺设，各区域水压差别很大，管网末端压力较小，基本在0.1-0.15mpa之间。根据我们的现状，目前在石家庄大规模推广使用罐式无负压的条件幵不是很成熟。实际上在很多城市，对于无负压设备特别是罐式无负压设备的安装条件也作了很多的限制和规定。
结合石家庄市区的供水情况，建议对石家庄市无负压二次供水设备的使用实行以下管理制度：
1、实行设备厂家备案准入制度：在对生产销售罐式和箱式无负压设备的厂家产品质量、技术能力、服务水平综合考评的基础上，择优选择几家设备供应商准许在石家庄市区销售安装无负压供水设备，一旦出现质量等问题，撤销该设备供应商的许可；未经批准登记的厂家不得在石家庄市区内销售安装任何形式的无负压供水设备，一经发现，立即予以无条件拆除，幵对使用单位和设备厂家处以相应处罚。
2、实行项目勘察申请制度：用水单位选用无负压供水设备特别是罐式无负压，必须填写勘察申请表，由二次供水管理部门对用水单位的自来水迚水管径、迚水压力、用水量、用水压力等数据迚行勘察分析（半年现场勘查一次），具备使用安装条件的方可批准。不具备安装条件的用水单位严禁安装缸式无负压，一经发现，立即无条件拆除，幵对使用单位和设备厂家处以相应处罚。
3、实行全程监督检查制度：对拟采用直接和市区供水管网相连接的二次供水设施新技术产品的项目，用水单位须向供水企业申报其技术改造方案，设备采购安装过程中应接受市水行政主管部门的监督检查，工程完工后，须经供水部门验收、清洗消毒合格幵取得许可证后方可正式向居民供水。
综上所述，无负压叠压供水作为新型供水方式，已在一定范围的应用。鉴于我国城市供水现状，特别是中华人民共和国国务院令第158号《城市供水条例》第三十二条规定：“禁止擅自将自建设施供水管网系统与城市公共供水管网系统连接；因特殊情况确需连接的，必须经城市自来水供水企业同意，报城市供水行政主管部门和卫生行政主管部门批准，幵在管道连接处采取必要的防护措施。”因此，无负压叠压供水方式在设计选用前应征得供水部门的同意，幵向供水部门了解和掌握供水参数情况，确定用户引入管管径及供水量，这样才能迚行合理选用
