疊壓供水技術(shù)原理、類型及應(yīng)用探討

郭 偉

（容海川城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）

1 疊壓供水技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

疊壓供水是利用城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)壓力直接增壓的二次供水方式，通過對流體流量的控制保證了設(shè)備限量增壓，既可以充分利用市政管網(wǎng)壓力 （設(shè)備進(jìn)口壓力值不低于市政要求的限定壓力值），又可以最大化滿足用戶需求。疊壓設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，出水壓力波動小，對相鄰管網(wǎng)壓力影響小，可廣泛應(yīng)用于給水管網(wǎng)的直接加壓，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1.2 疊壓供水系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成

根據(jù)運(yùn)行特點(diǎn)，疊壓供水設(shè)備可分為罐式、箱式、高位調(diào)蓄式和管中泵式四種。以ZWG系列為例，其由進(jìn)水壓力傳感器、流量控制器、穩(wěn)壓補(bǔ)償罐、能量存儲器、雙向補(bǔ)償器、變速調(diào)頻泵組、出水壓力傳感器、變頻控制器、閥門、管道等組成。疊壓供水設(shè)備實(shí)時監(jiān)測市政管網(wǎng)和用戶管網(wǎng)的壓力，在監(jiān)測壓力和設(shè)定壓力產(chǎn)生差異后，通過降低或升高變頻器頻率的方式，使設(shè)備運(yùn)行時能充分利用市政管網(wǎng)壓力且保證市政供水管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓。

2 疊壓供水設(shè)備選用的注意事項(xiàng)

2.1 生活給水系統(tǒng)采用疊壓供水應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)毓┧块T同意

在定時供水、供水總量不能滿足用水需求，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，波動過大的地區(qū)，不應(yīng)采用疊壓供水方式。特大型居住小區(qū)、賓館、洗浴中心等用水量大，用水高峰集中的用戶，為避免對周邊地區(qū)正常用水和城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)直接供水系統(tǒng)供水壓力產(chǎn)生影響，不應(yīng)采用疊壓供水。對用水過于集中，瞬間用水量過大或供水保證率要求較高的用戶，采取疊壓供水時，應(yīng)采取有效的調(diào)蓄措施

2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)確定

1）設(shè)計(jì)流量：對單棟建筑，無高位水箱時，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按設(shè)計(jì)秒流量確定，有高位水箱時，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按最大小時流量確定；居住小區(qū)的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按 《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019）第3.13.4條確定；不同用水性質(zhì)的建筑共用同一疊壓供水系統(tǒng)時，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按 《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019）中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2）設(shè)計(jì)壓力：應(yīng)滿足系統(tǒng)最不利配水點(diǎn)的水壓要求；疊壓設(shè)備的供水揚(yáng)程應(yīng)為最不利點(diǎn)的供水壓力減去最小可利用水壓；管道的沿程和局部水頭損失應(yīng)按 《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019）第3.7節(jié)確定。

3）供水管網(wǎng)水壓變化較小時，疊壓供水設(shè)備的水泵選型應(yīng)使給水設(shè)計(jì)流量等于水泵高效區(qū)最大出水量；當(dāng)供水管網(wǎng)水壓變化較大時，水泵選型應(yīng)使水泵在額定轉(zhuǎn)速時的工況點(diǎn)位于水泵的高效區(qū)范圍偏向內(nèi)側(cè)。

2.3 穩(wěn)流罐

設(shè)置穩(wěn)流罐時，穩(wěn)流罐的容積不應(yīng)小于1min（有特殊要求時可增大）設(shè)計(jì)流量；當(dāng)設(shè)置低位水箱時，水箱的有效容積應(yīng)為1-2h最大小時流量；設(shè)置高位水箱時，水箱的調(diào)節(jié)容積不宜小于0.5h最大小時流量。

2.4 其他方面的要求

1）根據(jù)設(shè)備設(shè)置及用水要求，當(dāng)需要時，應(yīng)根據(jù)回流污染危害程度盡量選用水頭損失小的倒流防止器。

2）疊壓供水設(shè)備應(yīng)安裝過濾器，當(dāng)設(shè)備有倒流防止器時，過濾器應(yīng)設(shè)置在倒流防止器前 （沿水流方向），當(dāng)不設(shè)倒流防止器時，應(yīng)設(shè)置在其進(jìn)水管上。疊壓供水設(shè)備的減震墊 （器）由設(shè)備供貨商配套設(shè)計(jì)和供應(yīng)。

3）在二次供水系統(tǒng)中運(yùn)用疊壓供水技術(shù)時，需要安裝相應(yīng)的自動化裝置，使疊壓供水系統(tǒng)具備自動停機(jī)和開機(jī)、自動根據(jù)需要調(diào)整轉(zhuǎn)速、軟停止與軟啟動以及自動切換運(yùn)行等功能，還需要具備手動操作模式和自動操作模式切換的功能。同時，還需要具備相應(yīng)的顯示功能，從而對系統(tǒng)運(yùn)行過程中電機(jī)、電源、水泵以及故障進(jìn)行顯示，從而便于工作人員根據(jù)顯示狀態(tài)做出相應(yīng)的判斷。

3 運(yùn)用疊壓供水技術(shù)的綜合效益

3.1 環(huán)保效益

疊壓供水技術(shù)的應(yīng)用，使二次供水設(shè)備可以直接與市政供水管網(wǎng)連接，不用設(shè)專門的生活水池，不僅節(jié)省了建設(shè)投資，同時還省去了水池跑冒滴漏和清洗生活水池所需的額外用水導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)。用水安全得到了保障，疊壓供水設(shè)備沒有蛇、鼠和其他雜物導(dǎo)致污染的可能，也規(guī)避了水源被人為投毒的風(fēng)險(xiǎn)，避免了二次污染的可能。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

疊壓供水技術(shù)可以充分利用市政供水系統(tǒng)中的原有壓力，減少了加壓水泵的揚(yáng)程和功率，可以節(jié)約大量的電能。有研究指出，相較于傳統(tǒng)的二次供水系統(tǒng)，運(yùn)用疊壓供水技術(shù)的二次供水系統(tǒng)可以節(jié)能50%-80%的電能。

4 結(jié)語

現(xiàn)在疊壓供水技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)踐證明它可以有效改善傳統(tǒng)二次供水系統(tǒng)中的弊端，能有效避免二次污染，保障人們的用水安全。此外，運(yùn)用了疊壓供水技術(shù)的供水系統(tǒng)可以極大的減少系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的費(fèi)用，有效降低投資和運(yùn)行成本，在經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能方面都有不錯的表現(xiàn)。