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1、建筑给水二次污染防治与措施摘 要：本文提出了三个方面的情况，一是二次污染和管网叠压 供水方式；二是回流污染和倒流防止器；三是腐蚀污染和不锈钢管。 这三个方面是建筑给水的主要污染方式和途径以及相应的主要防治 措施，提出来供参考。关键词：二次污染 管网叠压供水 回流污染 倒流防止器 防 污隔断阀腐蚀污染不锈钢管卡压式连接1二次污染和管网叠压供水方式从市政管网取水（放水至水池或水泵直接从管网取水），经加压 后向用户供水，以解决市政给水管网供水水压、水量不足的问题是为 二次加压供水。二次加压供水模式有以下四种类型：水源一水池一水泵一水箱一用户，水箱供水方式；水源一水池一水泵一气压水罐一用户，气压供水方
2、式；水源一水池一变频水泵一用户，变频供水方式；水源一水泵一用户，管网叠压供水方式。水箱供水方式用高位水箱调节容量，应用最早。其供水可靠性高， 但供水压力受水箱设置高度限制，占用面积多，跌水噪声扰民，二次 污染严重。针对水箱二次污染严重的问题，曾采取过许多措施。如改换水箱 箱体材质、加强管理、定期清洗、在水箱出水口增设消毒装置等，但 效果不尽人意。在水箱供水方式的同时，八十年代早、中期，气压供 水方式在我国盛行，尤其在北方地区。气压供水方式用气压水罐调节 流量，其占地面积相对较小，罐体为密闭容器，污染相对较少，但气 压供水能耗多，耗用钢材多，调节容量小，供水水压变化大。变频供水方式在气压供水方式
3、后兴起高潮，水泵变频运行，其占 地省、供水水压恒定、污染少。但供水的可靠性完全决定于供电的可 靠性和水泵的机械可靠性。上述三种供水方式都保留了水池，尽管有的取消了水箱，减少了 污染的途径，但水池的二次污染仍然存在。随着人们对水质的日益重 视，对二次污染的高度关注。管网叠压供水方式正是在这种情况下出 现并逐步占领市场。管网叠压供水方式又称无负压供水方式，或称水 泵直接吸水供水方式，将水泵从市政给水管网直接吸水，经加压后供 水至用户，整个环节不设水池，从而从根本上解决了水池的二次污染 问题。管网叠压供水方式的优点除了无二次污染外，还有充分利用市 政给水管网的水压节能、节电的优点。自1964年起我国
4、建筑给水排水的设计规范曾就水泵直接从市政 管网吸水作出过具体规定，如室内给水排水和热水供应设计规范 BJG15-64的第77条第79条；建筑给水排水设计规范GBJ15-88 第2.7.5条2.7.7条。但在当年，在实际工程中应用不多，其原因在于：有可能因回流而污染市政给水管网的水质；会造成市政给水管网的水压局部下降，影响附近用户的用水。后来情况发生变化，这些变化对供水方式起着决定性影响，如： 对水池类储水构筑物二次污染严重性认识的深化；倒流防止器等 防回流污染装置的问世；一些城市市政给水管网供水能力和供水条 件的极大改善；对节能重要性的重视；管网叠压供水设备的定型 化、标准化、系列化和商品化；
5、国外经验的借鉴，尤其是日本国的 管网叠压供水技术的借鉴。2003年建设部将水泵直接吸水供水列为当年科技成果推广项日。接 着在山东、福建、天津、北京、上海、广州、深圳、长沙等地得到应 用，这种供水方式的主要优点有：充分利用市政给水管网水压、减 少水泵扬程，节省电耗；省去贮水池、吸水井等构筑物，节省投资， 节约用地，简化系统；防止水在水池等构筑物中的污染可能和溢水 损失；便于水泵自动控制；安装简便，维护方便。管网叠压供水设备有多种型式，如：无负压（无吸程）管网增压稳流给水设备；直接加压供水设备；管网保护型全封闭直接供水设备；无负压智能化全自动增压水箱；水泵直接吸水供水装置；管网增压稳流给水设备；微
6、型直接加压供水设备等。这些装置一般都设有消除负压的功能，以避免干扰市政给水管网 的供水；有的采用控制泵后流量，使之不大于设定流量值；也有的选 用水泵的流量使之贴近设计秒流量值，使水泵运行时的室内给水工况 对市政供水管网的影响完全相同。管网叠压供水方式已有福建省地方标准和天津市直接加压供水 设备试点条件，其主要技术要点如下：市政给水管网应能满足最大小时用水量要求；应有供水主管部门的认可、批准；市政供水管网的水压不得小于设定值；水泵的吸水管管径应比直接吸水的市政给水管道管径小一些；绕水泵应设置旁通管，旁通管上应设置控制阀和止回阀；根据当地和用水实际情况，确定有效的防止影响市政给水管网 水力工况的技
7、术措施；水泵应采用离心泵，数量宜设两台，宜采用不锈钢材质；水泵应采用变频供水，并宜附设小型气压水罐；水泵吸水管或出水管上应设倒流防止器；水泵选型应尽量使水泵出水量贴近设计秒流量值，当有设计秒 流量实测数据时，应按实测数据确定设计秒流量；(11)系统应有完善的保护功能；(12)设备应便于安装、维护和拆卸。2回流污染和倒流防止器回流污染是水质污染的一种类型，在水工业工程设计手册建 筑和小区给水排水第2章第3节“水质标准和防水质污染”中提到 八种水质污染，如：腐蚀污染、渗漏污染、水体滞留变质污染、直接 混接污染、间接混接污染、回流污染、二次污染和其他污染等，其中 包括回流污染。回流污染就其实质也是二
8、次污染的一种形式。对回流污染和防回流污染我们的认识经历了几个阶段。2.1防回流污染的首次提出1995年建筑给水排水设计规范GBJ15-88第一次局部修订审查 通过，当即建筑给水排水设计规范国家标准管理组着手进行该规 范的第二次局部修订，第二次局部修订着重在缩小与国外规范的差距 上，与国外规范相比，我们的差距在于：条文过于原则，表述不够具 体，和对防回流污染重视不够这两个方面。回流污染客观存在，对这 点不存在疑义，问题在于当时我国没有防回流污染的装置，规范管理 组一方面着手撰写相关条文，一方面组织和约请有关厂家（上海高桥 水暖设备有限公司、上海冠龙阀门机械有限公司）开发防污隔断阀等 防回流污染装
9、置。规范的第二次局部修订征求意见稿在广西南宁 经过讨论，该次修订工作后因故未能完成，但回流污染的确认从兹开 始。2.2防回流污染在规范中的正式确认防回流污染在规范中的正式确认是在2003年9月1日建筑给水 排水设计规范GB50015-2003的正式实施。该规范3.2.5条规定了7种情况需设置管道倒流防止器或其他有效的防止倒流污染的装置， 该规范3.6.15条规定了管道倒流防止器的局部水头损失值。7种需设置管道倒流防止器的场所为：单独接出的消防管道；从城市给水管道上直接吸水的水泵吸水管；游泳池、水景池等充水或补水管（当出水口与水面的空气间隙不能满足要求时）；锅炉、水加热器等有压容器注水管；垃圾站
10、、养殖场冲洗管、动物饮水管；自喷灌系统，当喷头为地下或自动升降式时的管道；与城市供水管形成环网的小区供水引入管。作为规范条文支撑的是产品行业标准倒流防止器CJ/T160-2002。规范GB50015的功绩在于正式规定了防回流污染装置的设置， 其缺陷在于对回流污染没有区分不同场合，不同情况，使实施时有一 定难度。2.3协会标准关于防回流污染的进一步具体化2005年9月1日中国工程建设标准化协会标准给水系统防回流 污染技术规程被批准发布，推荐采用，在规程中关于防回流污 染有以下主要理念：回流污染应区分危险等级。日前分有毒污染、有害污染和轻度 污染三级；防回流污染装置可分为空气隔断型、倒流防止器类、
11、真空破坏 器类和双止回阀类等四类八种，不同危险等级的回流污染应选择相应 的防回流污染装置；强调终端防回流污染而不是始端防回流污染；尽量避免防回流污染装置的重复设置；强调空气隔断的作用，因为空气隔断最有效、最可靠、最简便;规程的出台标志我国对防回流污染认识的深化，但接着的问 题是作为防回流污染的主要装置：减压型倒流防止器存在体积庞大， 价格昂贵，水头损失大的问题，因而在实际上存在以下情况；设计图纸上表示，而工程中实际被取消；原本可以由市政给水管网直接供水的楼层因设置倒流防止器而 需设置水泵加压供水。2.4低阻力倒流防止器的问世造成我国倒流防止器阻力偏大的主要原因有二个：行业标准倒流防止器关于第一
12、级止回阀的阻力值设定不尽 合适；对倒流防止器的阻力值会造成的连锁反应事先没有充分估计。 经测试，国内第一代倒流防止器的阻力值均在0.070.10MPa范围。 可以欣慰的是一批优秀的阀门生产企业在开发研制低阻力倒流防止 器作了不懈的努力，而且取得了可喜的成果。上海高桥水暖设备有限公司的HS41X-16-B倒流防止器将第一级止回阀竖向安装使之与排水阀同轴，在减少阻力值方面取得了良好效 果。上海上龙供水设备有限公司的LHS743X-16-A/B防污型/防毒型 低阻力倒流防止器将第一级止回阀和第二级止回阀同轴，压力损失降 至0.03 MPa以下。这就为倒流防止器的广泛应用创造了有利条件， 使防回流污染
13、措施真正落到实处。3腐蚀污染和不锈钢管腐蚀污染也是二次污染。腐蚀污染包括管材腐蚀、容器（水箱、 气压水罐、水加热器等）腐蚀和装置（水泵等）腐蚀，其中管道 腐蚀更为突出。众所周知我国的建筑给水包括生活给水、生产给水和 消防给水，当管径为DN100及以下时，建筑给水管材曾经是镀锌钢管 的一统天下，但由于以下原因，镀锌钢管腐蚀现象严重：对镀锌钢管的镀锌层未规定厚度要求，只规定钢管镀锌后的重 量要求，客观上造成镀锌层的厚薄不均；按标准规定的镀锌层，实际厚度较薄（57m）,当镀锌层有缺陷（砂眼、凹坑等）时，钢管极易外露；生产厂家随意降低热镀锌工艺的温度或以冷镀锌工艺来替代热 镀锌工艺，从而减薄镀锌层，使
14、镀锌质量更得不到保证。由此而导致的后果是镀锌层偏薄，钢管表面和输送介质及空气直 接接触，腐蚀现象严重，从而污染水质、污染卫生器具，也使管道降 低使用寿命。作为对策，我国建设部等四部委于1999年12月13日 联合颁布了 “建住房（1999）295号文”关于住宅建设中淘汰落后 产品的通知，明确限期逐步禁止使用镀锌钢管，影响所及，镀锌钢 管在生活给水领域不再被选用，于是建筑给水管材形成热点。3.1塑料管取代镀锌钢管形成第一轮管材热潮的管材是塑料管。塑料管的主 要优点是不腐蚀，塑料管系列的管材品种繁多，就其主要的有：聚氯 类（PVC-U、PVC-C、PVC-AGR 等）；聚乙烯类（PE、PE-X、P
15、E-RT 等）； 聚丙烯类（PP-R、PP-B等）；聚丁烯类（PB）；硬管类 皿8，等）。但由于管材市场的不规范，我国的塑料管管材价格出现过比管材 原料还便宜的反常的倒挂现象，不腐蚀的塑料管不等于不会对水质造 成污染。塑料管的污染有：添加剂含铅；塑料管透光性造成管内水生物繁 衍而造成污染；其他填充料造成的污染。由此可见社会上传闻塑料管 会导致不孕症在一定程度上恐怕并非空穴来风。更由于塑料管由于管径偏小，耐压较低，从而出现复合管。3.2复合管两种不同材质的管道复合在一起就是复合管。当金属管与塑料管 复合时，复合管既有金属管的高强度，又有塑料的耐腐蚀性能好，当 金属管与金属管复合时，更具有强度高和耐腐蚀的特点。按金属管的 位置不同，复合管有三种类型：金属管在外侧，如衬塑钢管、涂塑 钢管、铝合金衬塑管等；金属管在内侧，如塑覆铜管、塑覆不锈钢 管等；金属管在中间，如铝塑复合管、钢骨架塑料复合管等。还有内外都是金属管的双金属管，如内衬不锈钢复合钢管，内衬 铜复合钢管等。正由于复合管是两种或两种以上材料复合而成，而不同材料的线 膨胀系数会有所不同，由此而来的困惑是复合管的离层问题，这和材 性、复合工艺、复合设备等因素有关，在环境温度
