二次供水论文：城市二次供水系统优化改造问题研究

【关键词】二次供水;系统优化 1.二次供水系统的改造原则

根据《标准》中规定的内容，为了保证改造后的二次供水系统不污染水质，提出了以下改造原则：

（1）二次供水设施必须设置，不得与消防等设施混用。

（2）二次供水设施必须有稳定可靠的消毒措施和防倒流污染的措施。

（3）二次供水宜采用变频调速供水设备。 （4）优先选用不锈钢水箱。

另外，在二次供水系统的改造中还应该充分利用原有设施，降低工程造价；采用新工艺，新技术，保证水质；选择自动化程度高、噪声小、环保、节能、运行安全、寿命长的加压设备；改造过程中尽量减少停水时间,保证居民正常用

水。

2.二次供水设施的改造 2.1改换水箱材质

前面已经讲到，建筑物生活水箱材质一般有钢筋混凝土、玻璃钢、普通钢板和不锈钢四种，而且，钢筋混凝土水箱很容易对水质造成污染。那么，应该采用哪种材质的水箱呢？我们需要经过比较来选择。

2.1.1不同材质水箱的基本特点比较

①钢筋混凝土水箱具有价格便宜，施工工艺成熟等优点。但是由于易产生裂缝，易滋生细菌和藻类，而造成水质污染。而且，需要经常进行清洗，但是实际运行中，由于经费和管理原因很难保证。此外，由于生活饮用水含有游离氯离子，容易渗入混凝土内对结构强度造成损害。

②玻璃钢水箱特点是价格较便宜，但是由于玻璃钢水箱是在生产时一次性成型，整体运输，尺寸较为固定，不易根据不同建筑物的不同尺寸需要调整，生产成型之后运输、安装到位较为困难，一般适用于屋面小型水箱。

③普通钢板水箱优点是价格便宜，现场焊接成型，但易于产生锈蚀，水质含杂质较多，不适用于饮用水储存。

④不锈钢水箱特点是清洁卫生，如采用食品级不锈钢钢板，效果更为理想，特别适用于饮用水箱，但是价格较高。

2.1.2不同材质的水箱对溶出有机物的种类的影响 不同材质的水箱对溶出有机物的种类也不同。 2.1.3不同材质水箱对微生物学指标变化规律的影响 很多研究表明，饮用水贮存过程中水质变差和微生物污染有关，水箱的材质对微生物的生长繁殖有重要影响。对混凝土、不锈钢和手糊玻璃钢、陶瓷和塑料五种材质的水箱进行实验：注水前，首先将实验水箱用自来水刷洗干净，然后量取活性氯≥5.2%的次氯酸钠溶液100ml稀释到1000ml放入五个灭菌水箱中，作为消毒剂，对实验水箱进行彻底清洗、消毒，半个小时后，注入自来水，注满后在相同的条件下，于实验室内加盖静置贮存。从贮水的当天起，每天取样，连续实验两个月，实验结果表明：自来水在贮存过程中出现大量细菌的生长繁殖，生长曲线符合一般微生物生长曲线，都有一个最大值，但最大值的数值和出现时间不同。

2.2生活水箱与消防水箱分开设置

在2003年4月国家颁布新的《建筑给水排水设计规范》gb50015-2003，新增强制性条文第3．2．1明文规定：“建筑物内的生活饮用水水池(箱)，应采用的结构形式，不得利用建筑物本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。”，且在条文第3．2．8明文规定：“生活饮用水水池(箱)应与其它用水水池(箱)分开设置。”对生活饮用水的水

质和防水质污染提出了更高的要求。

2.3消毒设施

改善二次供水系统的水质问题，除加强管理、改进水箱材质和构造外，其根本的措施是进行二次消毒处理。目前我国二次供水系统常用的消毒方法主要有：臭氧消毒，二氧化氯消毒，以及较后出现的高级化学氧化组合工艺。

2.3.1二氧化氯消毒

二氧化氯作为一种强氧化剂，由于其在消毒杀菌、防腐除臭、保鲜及环境污染处理等方面的独特功能已受到国内外有关专家的广泛关注。80年代中期，美国农业部(usda)和美国环保局(useda)确认cio2可作为食品消毒剂和饮水杀菌剂；同时美国粮食组织(usfda)又指定其作为食品加工设备的消毒剂首选产品。90年代初，美国波音航空公司指定c1o2为机用水消毒剂。最近，世界卫生组织(who)认为该物质完全无致癌、致畸性，而推荐为安全消毒物质中的al级产品。目前，越来越多的欧洲等发达国家已把c1o2用作饮用水的消毒剂，并对cio2在医疗卫生、水产品加工、果蔬保鲜及环境污水处理等方面进行广泛的应用研究。

2.3.2臭氧消毒

臭氧o3是氧o2的同素异形体，纯净的o3常温常压下为蓝色气体。o3在水中的氧化还原电位为2.076伏，比氯

(1.36伏)高出50％以上，因此o3具有很强的氧化能力(仅次于氟)，能氧化大部分有机物。研究表明，o3所具有的强氧化性和易于通过微生物细胞膜的性能，使o3具有强大的杀藻和灭菌能力，能杀死水中细菌、大肠菌群、隐孢子虫、贾第虫孢囊、病毒等。

臭氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟，随温度与湿度的增高而加快；臭氧在水中半衰期约为35分钟，其长度随水质与水温的不同而异；因其半衰期太短，一般采用现场制备。目前，臭氧的制备通常有三种方法：①电晕放电法②紫外辐射法③电化学法。电晕放电法与紫外辐射法的原理类似。它们都是将氧分子打开成为氧原子，自由氧原子与氧分子结合形成臭氧。不同之处在于电晕放电是气体通过了电场，而紫外辐射则是气体经紫外光的照射。而电化学法是采用水而不是气体来作为氧源。该法所产生的臭氧剂量大，浓度高。其浓度可达14％(重量百分比)远高于电晕法4％的浓度。但臭氧制备目前占主导地位的是电晕放电法，而电化学法由于其电耗大，运行费用高，其生产使用一直受到。一旦化学法能降低电耗，将具有强大的市场竞争力。制备臭氧的装置是臭氧发生器，用于饮用水处理时，臭氧的投加量是3-4mg/l，臭氧的接触时间是15min。臭氧消毒灭菌方法与常规消毒菌方法相比具有如下特点：

①高效性：臭氧消毒是以空气为媒质，不需要其他任何辅助材料和添加剂。消毒进行时臭氧发生器产生一定量臭氧，在相对密封的环境下，扩散均匀，包容性好，克服了紫外线杀菌存在的诸多死角的固有特点，可达到全方位快速高效的消毒灭菌目的。

②高洁净性：臭氧快速自然分解为氧的特性，是臭氧作消毒灭菌剂的独特优点。臭氧是利用空气中氧气产生的，消毒氧化过程中，多余氧在30min后又结合成氧分子，不存在任何残留物，解决了消毒剂消毒方法产生的二次污染问题，同时省去了消毒结束后的再次清洁。

③方便性：臭氧灭菌器一般安装在洁净室内或空气净化系统中或灭菌设备内(如臭氧灭菌柜、传递窗等)。根据调试验证的灭菌浓度及时间，设置灭菌器的按时间开启及运行时间，操作使用方便。

④经济性：通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用及运行比较，臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。在当今工业快速发展中．环保问题特别重要，而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染。

⑤存在的问题：臭氧为强氧化剂，其在消毒的同（下转第59页）（上接第23页）时，不可避免对其他物体有着氧

化作用，尤其是对橡胶和塑料制品。因此，在设计中采用臭氧消毒方式的同时，应充分考虑其氧化性对橡胶和塑料的腐蚀。

在工程上，考虑的经济性，水量较大时采用二氧化氯消毒，水量较小时，采用臭氧消毒，经综合考虑，本研究采用臭氧消毒系统。■

【参考文献】

［１］冷艳锋.住宅小区给水方式优化研究[d]．重庆大学,2004.