南京市二次增压供水方式选用

杨军 魏海

1.国内状况简述

当前国内最常采用二次增压供水方式主要有两种：一种为水池+定速水泵+屋顶水箱，另一种为水池+变频水泵。通过实地调研，在国内技术处于领先地位的深圳水司和上海市北水司主要使用这两种方式。这两种方式实际应用了几十年，尽管存在水质污染等一些问题，但这更多是管理方面的问题，应当说这两种方式是目前使用最广，也是最为稳定二次增压供水方式。近年来新出现的二次增压供水方式，如射流变频和无负压设施增压供水在国内一些城市也有一定的应用，如无负压设施增压供水在青岛应用较多。

2.南京二次增压供水方式简介

目前南京二次增压供水方式主要有如下四种。

2.1水池+定速水泵+屋顶水箱

自来水通过水池、泵房送至屋顶水箱，再由屋顶水箱重力供水。是较早使用的一种传统增压方式，也是深圳、上海等大城市主要采用的供水方式之一。

在南京市，采用这种供水方式的多为80-90年代建设的房屋，主要为成片的住宅小区，随着城市管网压力的提高，增压泵房大多数停用，如月苑小区；也有的随着抄表到户的开展，进行了集中改造，如五塘新村等。由于用户对屋顶水箱的使用存有偏见，要求取消水箱，所以近来设计的这种方式已比较少见。采用这种供水方式的有钟山山庄小区。

2.2水池+变频水泵

自来水进入水池，通过变频调速泵增压送至用户。深圳、上海等大城市普遍采用的供水方式之一，也是继"水池+定速水泵+屋顶水箱"后改进的供水方式，在设定了水泵的供水压力后，随供水量的变化自动调节变频水泵的转速，保持压力恒定。

这种方式在南京市目前采用较多，水池容积相对较大，变频泵分组配合，优点是无水箱污染，但日常维护的电费较大，如南京风光开发公司建设的大光路238号的洪家园六组团。

2.3射流变频（配调节水箱）

自来水通过管道接进变频调速泵和调节水箱，水泵加压（补充水量射流增压）至用户。正常运行主要有两种状态：管网来水量大于用水量时，自来水一部分经增压至用户，一部分进入调节水箱；管网来水量小于用水量时，管网水经增压至用户，不足水量由水箱水经射流器增压后补充。

射流变频水箱泵房占地面积小，能利用管网压力，日常运行电费较少，目前在南京市使用较多，如五塘新村、皮研所家属区、东方城小区、中浩房产建设的长虹路443号景宏丽都。

2.4无负压设施

无负压设施是近年新出现的增压供水方式。自来水直接进入稳流补偿器，通过变频水泵增压至用户。该方式中，最重要的装置是稳流补偿器，补偿器上有一关键部件，即真空抑制器。工作时，通过真空抑制器和集压器将空气压缩到补偿器中的一个腔中。当进水量大于出水量时，补偿器不动作；当进水量小于出水量时，压缩气体通过发散器将压缩气体不断释放到水中，使补偿器不致产生负压，当压缩气体释放完毕，且补偿器内水位下降到设定最低水位时，整个设备停止工作。

由于对这种方式对管网压力影响、供水安全等尚需要深入研究，在南京市仅有几个试点工程，而且要求在泵前增加水箱。如南京建邺房地产开发公司建设的王府国际花园、南京华侨金源房地产开发公司建设的润花园。

3.常用二次供水方式的优缺点以及适用范围分析

二次增压供水方式各有特点，各有利弊，其优缺点和适用范围主要为：

3.1水池+定速水泵+屋顶水箱

优点：①水池水箱有储蓄水量，在发生爆管和水质污染事故等导致停水时，能够保证一定时间的用水量，确保居民生活不受或少受事故影响，安全性最高；

②对水池进水量进行控制，可以对全市供水起到削峰填谷作用，降低全市时变化系数，有利于保障水厂安全生产和平稳供水，可提高供水安全可靠性；

③定速水泵将水池水送入水箱时，可以确保水泵在额定工况下运行，具有最高的运行效率，配水单位电耗低。

缺点：①水池和水箱增加了二次污染的可能性，如水停留时间过长，水质会有不同程度的下降；

②增加了水池水箱维护工作量和清洗费用；

③管网压力水跌入水池，没有利用原有压力，有一定的能量损失。

适用范围：时变化系数较大，供水安全性要求高的地区。

3.2水池+变频调速泵

优点：①水池有储蓄水量，在发生爆管和水质污染等事故导致停水时，能够保证一定时间的用水量，确保居民生活不受或少受事故影响，安全性高；

②对水池进水量进行控制，可以对全市供水起到削峰填谷作用，降低全市时变化系数，有利于保障水厂安全生产和平稳供水，可提高供水安全可靠性；

③变频调速水泵适应范围广，泵房所需安装机泵相对较少，并能够保持出水压力恒定。

缺点：①水池增加了二次污染的可能性，如水停留时间过长，水质会有不同程度的下降；

②增加了水池维护工作量和清洗费用；

③管网压力水跌入水池，没有利用原有压力，有一定的能量损失；

④如调频过深，机泵效率较低，电耗相对较高。

适用范围：时变化系数较小，供水安全性要求高的地区。

3.3射流变频

优点：①充分利用了管网压力，单位电耗低，运行费用省；

②有调节水箱，供水高峰时可补充一定水量，一定程度上减少高峰时对其它用户的影响；

③调节水箱有一定储蓄水量，在因发生爆管和水质污染事故等导致停水时，能够保证一小段时间的用水量，安全性一般。

缺点：①水箱增加了二次污染的可能性，如水停留时间过长，水质会有不同程度的下降；

②管网来水量一直大于用水量时，水箱起不到高峰储水低峰补水的作用，水箱水质会恶化；

③泵房布置复杂，设备多，维护量较大；

④增加了水池维护工作量和清洗费用。

适用范围：管网压力高，用水量小和安全性要求不很高的地区。

3.4无负压设施增压

优点：①充分利用了管网压力，单位电耗低，运行费用省；

②没有水池水箱，减少了二次污染的可能性，也节省了清洗费用。

缺点：①基本没有储蓄水量，在发生爆管和水质污染等事故导致停水时，用户彻底停水，安全性差；

②从市政管网中直接抽水，用水高峰时可能对其它用户造成影响，也会使全市的时变化系数增大；

③若设备发生故障，可能对市政管网造成回流污染危害，影响供水水质安全。

適用范围：管网压力高，用水量很小和安全性要求不高的地区。

4.南京市二次增压供水方式的选用

4.1 适合南京市的二次增压供水方式

为保障供水安全性，减少高峰供水时对其它用户正常用水的影响，以及降低南京市供水时变化系数的需要，笔者认为主要以选用前两种供水方式较好，即水池+定速水泵+屋顶水箱和水池+变频调速泵增压方式；在一些对全市供水影响较小且规模小的小区，在可利用压力较高的情况下，有控制地适当选用射流变频；由于无负压设施供水安全性差，对其它用户正常用水可能存在较大影响，以及设备故障时可能出现水回流污染管网水，而且国内技术领先的大型水司也没有应用，在目前情况下，暂不予使用。

4.2 南京市二次增压供水设施的使用范围

4.2.1水压能够交替满足的地区的供水方式

选用屋顶水箱。

4.2.2水压不能满足的地区的供水方式

根据各种增压方式的优缺点、适用范围，结合南京市供水实际状况，以及增强二次增压在实施中的可操作性，最终根据小区增压层数、增压户数和接水点压力来确定具体的二次增压供水方式：

低层、多层、小高层用户选用水池+变频水泵；其中，接水点压力在25m以上，且增压户数在500户以下的，可以选用射流变频；

高层用户优先选用水池+定速水泵+屋顶水箱，其次选用水池+变频水泵。