城市居民小區二次供水設施改造供水企業方管理探討

周云鵬， 鄭曉琳， 廖金泉

(深圳市水務(集團)有限公司， 廣東 深圳 518000)

城市供水系統從水廠輸送至用戶端水質逐步降低[1]，市政管網、二次供水、用戶管網都可能影響水質，其中二次供水涉及儲存、消毒、加壓等過程，水力停留時間較長，風險影響因素較多，是水質風險管控的重難點。

2015年，國家住建部、發改委、公安部、衛計委聯合印發《關于加強和改進城鎮居民二次供水設施建設與管理確保水質安全的通知》(建城〔2015〕31號)。2018年，深圳市印發《深圳市居民小區二次供水設施提標改造工程實施方案》，啟動了全市范圍內的居民小區二次供水設施提標改造工作，將全市2 897個二次供水居民小區納入改造范圍，總投資55億元。本次改造由政府主導供水企業配合，改造完成后移交供水企業統一運維管理。鹽田區先行試點改造并于2020年底實現133個二次供水設施供水。2020年9月，深圳市發布地方標準《二次供水設施技術規程》(SJG 79—2020)，為深圳市二次供水改造提供了理論依據。

1 國內二次供水改造的開展情況

2005年，常州市[2]在全國率先實施二次供水設施改造，將居民住宅小區二次供水設施由供水企業統一設計、統一建設、統一運行管理，真正實現了二次供水專業化、規范化管理目標，居民生活飲用水“同質、同網、同價”。寧波市[3]在2007年開展二次供水管理問題調研，并于2011年開辟了“政府主導、企業參與、新老全面接收”的二次供水管理新模式，完成了264個中高層住宅小區二次供水設施的改造工作。2007年上海市啟動了住宅二次供水設施改造[4],將2000年前竣工投入使用的居民住宅納入改造范圍，對改造后小區持續一年的水質跟蹤調研表明，改造后全部小區水質狀況較好，各方面指標表現優秀，且能夠持續穩定供水[5]。西安市在2016年成立了二次供水專職監管部門，2018年5月頒布《二次供水技術規范》，2019年頒布《二次供水蓄水設施清洗消毒技術規范》，《二次供水運行維護管理技術規范》計劃2020年實施，3項地方標準基本實現了二次供水領域改造、移交、運維過程的全覆蓋，在全國處于領先和首創地位，填補了行業空白[6]。2017年底，江蘇省已累計完成改造的工程點個數達到2 477個，改造后的居民二次供水設施由供水企業統一管理，按要求定期對水箱進行清洗消毒并檢測水質，龍頭水水質得到進一步保障。2018年底紹興市完成全市范圍內27個老舊高層住宅小區設施改造接收，統一納入供水企業接管，并制定了二次供水泵房管理辦法、巡檢制度、設備操作規程、維護保養制度、水箱清洗消毒制度、應急保障處置流程等一系列制度，保障供水安全穩定[7]。

二次供水設施改造工作模式主要由政府主導，已實施的城市集中在東部經濟發達地區，片區內城鎮化、工業化進程較快，居民對于飲用水安全關注度也較高。根據國內多個城市先行改造經驗，二次供水管理體制的核心在于政策和資金的落實，落實改造項目的關鍵在于方案的優化設計。

2 深圳市某區二次供水設施的現狀

與國內其他大多數城市相同，深圳市在“十一五”前居民小區二次供水設施主要采用了“開發商建設、物業代管”的模式，二次供水設施建設、運行分割，責任主體不明確。該區位于深圳市老城區，建筑建設年代久遠、泵房空間狹小、設計不合理、設施老舊等問題更為突出，改造難度相對較大。

2.1 二次供水設施普查

2018年深圳市開展了二次供水設施普查，該區大部分小區建設年代久遠，二次加壓泵房都存在著水質污染風險高、設施陳舊不規范、監控保護不完備、供水方式不合規等問題，主要表現如下。

(1)供水系統方面

供水系統與消防系統共用水池，水力停留時間過長，存在生活用水二次污染隱患。私改管道泵直抽，擾動市政管網水壓，影響周邊小區供水穩定。泵房空間狹小，按照低位水池+變頻泵供水方式設計難度大。

(2)材料設備方面

水泵規格落后、選型不合理、能耗高，水泵振動、噪音大，影響周邊居民生活環境。水池材質較差，其中95.6%為鋼筋混凝土、3.7%貼瓷磚、0.7%為不銹鋼。管道老舊銹蝕，部分仍在使用淘汰的碳鋼材質。控制柜低壓元器件品牌參差不齊，接線雜亂，存在用電安全隱患。

(3)管理制度方面。

泵房管理制度不健全，管理松散。設備老化缺少維護保養，運行穩定性差，供水保障率低。缺少安防監控設施。

該區二次供水設施普遍存在建設標準低、運行現狀差及物業單位運維制度不健全、管理不規范等問題，以及生活用水二次污染、運行不穩定、漏損、能耗過高等隱患，亟待開展轄區居民小區二次供水設施提標改造工程。

2.2 二次供水設施試點改造

2.2.1 試點改造內容

開展居民小區二次供水設施普查的同時，該區挑選了供水量較大、環境較復雜、改造難度較大、具有代表性的泵房進行標準化改造試范。試點泵房改造從以下幾方面進行。

(1)水質提升

生消泵房、管網、水池分離，保證水力停留時間小于6 h。水池采用316L不銹鋼內襯，管道選用316L不銹鋼。裝配水質在線監測儀，對pH、濁度、電導率和余氯這4項重要水質參數進行實時監控。

(2)供水穩定

根據設計規范要求結合實際供水現狀，確定水泵參數。自控系統采用變頻器一拖一方式，保證變頻器維修時不影響其他區供水。

(3)智慧化運維

加裝安防、監控、遠傳設備，實時上傳視頻、水質、水壓等信息至監控終端(電腦、手機APP)，實現無人值守。

2.2.2 改造經驗

通過對試點泵房進行改造，總結出以下幾點經驗。

① 氣壓罐在低位水池+變頻泵供水方式水壓保障作用不大，占用空間，建議取消氣壓罐。

② 控制柜等設備數量多、集成化低、占用空間，影響整體效果，建議選用集成度高的設備。

③ 316L不銹鋼內襯水池施工難度大、工期長、費用高、焊縫多，現場焊接質量、抗氧化質量難以保證，滲漏難以查找，后期運維難度大、成本高，建議使用不銹鋼成品水箱。

該試點泵房改造為后續深圳市地方標準《二次供水設施技術規程》(SJG 79—2020)的編撰提供了現實參考，也為全面開展片區二次供水改造工作提供了管理經驗。

3 二次供水改造管理經驗

2019年該區二次供水改造工作正式啟動，片區內400多個小區納入改造，投資總額超過10億元。供水企業實施安防、監控部分建設，配合政府投資進行設計-施工-驗收-移交全過程管理。該區二次供水改造團隊在嚴格遵守標準規范要求的前提下，針對性地制定改造過程關鍵節點專項解決方案。

3.1 設計階段

3.1.1 高標準設計規范

深圳市于2020年9月發布地方標準《二次供水設施技術規程》(SJG 79—2020)，規程對生活飲用水二次供水設施的設計、施工、安裝調試、驗收、智能管理及運行維護管理等內容進行了明確的規定，是指導本次二次供水設施改造的主要技術文件。與《建筑給水排水設計標準》(GB 50015—2019)[8]、《二次供水工程技術規程》(CJJ 140—2010)[9]相比，深圳市二次供水設施地標在多方面有較大提升。

(1)供水系統

取消管道泵直抽供水，優先選擇低位水池(箱)+變頻泵供水方式，泵前安裝紫外線消毒設備，水力停留時間不超過6 h，具有調蓄、節能、運行穩定、減少水質污染的特點。

(2)材料設備

不銹鋼水箱、給水管道采用S31603不銹鋼材質，混凝土水池貼食品級瓷磚，閥門采用S30408材質，水泵過流部件采用S30408不銹鋼材質，降低材料銹蝕導致的水質二次污染風險；水泵選擇二級及以上能效，有效降低能耗。

(3)智慧化運維

所有泵房安裝門禁、監控、入侵報警，有效防止外人入侵。安裝遠傳水表、壓力變送器、超聲液位計，25%泵房安裝水質在線監測，實時掌握供水水質、水壓、水量信息。所有泵房信息接入二次供水設施運維平臺，與手機APP移動端互聯，實現在線監測、在線巡查、遠端控制功能，提升智慧化運維水平，降低人工成本。

3.1.2 方案設計的基本要求

(1)供水現狀調查

二次供水改造是依托現有管網、建筑進行改造，調查供水管網、供水方式、設備規格、用戶反饋等信息，依據標準規范結合供水現狀，優化設計參數，保證新系統滿足用戶需求。

(2)給水系統分區

給水系統分區原則為應充分利用城鎮給水管網的水壓直接供水，根據市政水壓確定直供樓層，減少二次供水用戶數，降低系統能耗。

(3)水泵選型

水泵是二次供水設施的關鍵設備，水泵選型應在高效區內運行，水泵額定轉速時的工作點應位于水泵高效區的末段。根據流量合理配置泵組，單組泵宜2～5臺，降低單臺主泵流量，設置輔泵，有利于降低運行能耗。

(4)生消分離

生消合用水池一般采用混凝土材質，水池容積大、水力停留時間過長，易造成水質二次污染。生消水池、供水管網分離是保證水質安全的重要前提，泵房生消分離是運維管理、安防保障的重要前提。受限于現有二次供水泵房空間狹小、生消合用水池不夠消防所需容積等問題，生活與消防供水系統分離是設計的難點。改造設計方案中應以水質安全為第一目標，生消供水管網、水池必須分離，條件受限情況下泵房可采用移動擋板，選擇是否加以分離。

3.1.3 設計圖紙審查

供水企業聯合建設、代建、監理、設計等單位基于《二次供水設施技術規程》(SJG 79—2020)出臺片區技術標準，統一材料設備選型、數量、材質、工藝、尺寸等細節，保證區域內建設標準一致性。供水企業內部技術人員結合自管泵房運營經驗，審查《二次供水設施技術規程》(SJG 79—2020)執行情況。供水企業-區水務局聯合專家評審，充分研判每個泵房設計方案的合理性、可行性、適用性。市水務局專家評審嚴抓設計方案典型問題、重點關注項。供水企業根據三重評審結果，復核標準、建議落實情況。施工前根據招標結果設備實際尺寸進行施工圖現場復核。多道防線把控設計質量，保證方案能落地實施。

3.2 施工階段

該區最高峰有將近400個泵房同時開展改造，供水企業通過委托第三方實施現場監管方式，解決人手不足、很難實現對施工現場實施有效管理的問題。供水企業方在施工階段管理的兩項重點包括臨時供水系統切換與主要材料設備進場驗收。

3.2.1 臨時供水系統切換

臨時供水系統施工是二次供水改造節點分部分項工程，為后續施工開展提供工作面，是順利實施改造的重要節點。臨時供水方案根據泵房現有供水方式、空間、設備運行狀態，現狀管道泵直抽的將現有設備移位做臨時供水，有效降低施工成本，其他有加裝5%日用水量臨時水箱、更換新泵、現有多個水池的泵房采用輪替施工等方案。供水企業出臺《臨時供水系統施工方案模板》以及《臨時供水系統實施方案工作指引》技術文件，進一步規范了臨供方案制定、停水審批流程、水質檢測等要求，保證及時恢復正常供水。針對臨時供水系統可能出現的不穩定運行問題，施工完成后24 h進行巡檢，第一時間響應用戶投訴并解決用戶需求，將改造對用戶的影響降到最低。

3.2.2 主要材料設備進場驗收

二次供水改造硬件方面主要是材料設備的更換，主要供水材料設備的品質也決定了最終改造的質量。由于材料設備供應量大，可能出現供應商因產能、人為等原因摻用低品質材料設備的問題。進場驗收時要求所有材料設備供貨記錄可查，并用專業儀器對全部不銹鋼材質進行檢測，對不符合要求的全部重新更換。招標文件已要求提供主要材料設備清單、技術規格的，投標后非不可抗力因素不可更改，部分設備商供應的水泵規格與招標文件要求不一致時，供水企業不予進場驗收，杜絕低品質材料設備投入使用。

3.3 驗收階段

3.3.1 初步驗收

主體工程完成，二次供水新系統穩定運行，施工單位自檢合格后，供水企業與各參建單位對泵房內水泵、管道、水箱、消毒設備等主要材料設備規格進行復核，檢查安防自控、規范用電、供水壓力、穩定性、防水質污染、通風、振動、噪聲是否滿足要求，排查、記錄、匯總并反饋整改意見，督促施工單位落實整改。整改完成后，各項資料、手續齊全，方可申請初步驗收。初步驗收分內業組及外業組，其中內業組進行相關建設資料檢查，外業組進行泵房現場建設成果檢查，以相關資料基本完善、流程基本符合要求、合同內容基本完成為初步驗收通過依據。

3.3.2 竣工驗收

實施竣工驗收的5個基本條件為：

① 完成建設工程設計和合同約定的各項內容。

② 有完整的技術檔案和施工管理資料。

③ 有工程使用的主要建筑材料、建筑構配件和設備的進場試驗報告。

④ 有勘察、設計、施工、工程監理等單位分別簽署的質量合格文件。

⑤ 有施工單位簽署的工程保修書。

竣工驗收作為建設標準把控的最后一道防線，必須嚴格遵守相關法律法規、標準規范要求。竣工驗收合格后，二次供水設施移交供水企業統一管理。

供水企業接收前制定了《二次供水標準化泵房操作手冊》、《二次供水加壓泵站安全運行操作規程》、《二次供水加壓泵站巡檢管理制度》、《二次供水水池(箱)清洗消毒操作規程》、《二次供水水質管理制度》、《敏感用戶停水應急處理預案》、《加壓泵站水淹事故應急處理預案》、《加壓泵站水質污染事故應急處理預案》、《加壓泵站停電應急處理預案》、《加壓泵站停水應急處理預案》、《新型冠狀病毒疫情防控二次供水設施突發事件應急預案》等二次供水規章制度，并采購了專業智慧運維服務、水池清洗消毒服務、水池清洗消毒監理服務及監管服務，為實現二次供水設施的標準化、專業化、智慧化管理，有效提高供水品質做好充分準備。

4 結論

① 二次供水改造是完善供水基礎設施、提升供水質量、實現智慧化運維的必要措施。

② 高標準設計規范統領改造項目實施，明確了設計、施工、安裝調試、驗收、智能管理及運行維護管理要求，為深圳市二次供水改造提供了理論依據。

③ 提升水質為二次供水改造首要目標，生活消防水池、供水管網需分離，水力停留時間不超過6 h，保證涉水原材料品質，對管網末梢、敏感用戶水質進行在線監測。

④ 依據標準規范結合供水現狀優化設計參數，充分利用市政壓力，優化水泵配置，保證新系統適應現有管網供水能力，在滿足用戶用水需求的同時降低了能耗。