中央供水系统是指以集中的水源地作为核心, 然后通过取水, 通过净水, 通过输配水, 通过加压等等这些完整的一个个环节, 向在覆盖范围内的所有用户进行统一供给, 最终提供的是符合水质标准的好喝的饮用水或者工厂用的生产用水, 这是一套基础设施体系。
它是城市、工业园区以及大型社区最为主流的供水运作模式, 这种模式和分散式的供水方式是完全不一样的, 比如说单体楼房内部使用独立水箱搭配循环泵的这一个方案, 就属于典型的分散式供水。
核心组成结构
这套完整的中央供水系统, 它的层次包含以下五个级别。
1. 取水单元: 它包括取水口。它还包括进水格网。它原水提升泵也属于其中。这个单元的任务是, 从江河里面抽取原水。或者是从湖泊里面抽取原水。又或者从地下水井里面抽取原水。
2. 净水单元是主要由混凝反应池、沉淀池、还有过滤池和消毒单元组成的, 其中, 过滤池用的是砂滤或者活性炭, 消毒单元则是采用加氯或者紫外消毒的方式, 最终是为了完成水质的净化这一任务。
3. 输配管网是由主干输水管道, 次干管, 以及入户支管所组成的。其中, 主干输水管道的直径范围从DN600到DN2000不等。这些组成部分共同作用, 可以构成树状或环状的网络形态。
4. 加压与调节单元包括了高位水塔、变频加压泵站以及调蓄水池, 这些设施的存在是为了保障末梢用户的水压能够保持稳定。
5. 监测与调度中心, 使用了在线的水质传感器, 还有远程控制的SCADA平台, 以及用来管理管网的GIS系统, 这样就能对全过程进行实时的监控。
工作原理与流程
原水经过取水提升, 然后进入混凝沉淀环节, 接着进行滤后消毒处理, 之后便会流入调蓄水池或者高位水池, 再通过管网的重力自流或者是泵送方式输送给最终用户。
整个流程由调度中心统一对各个节点的流量、压力以及水质参数进行把控, 以此确保在任何时刻都能保持供水的连续性, 并且水压能够达到标准, 比如市政管网末梢的水压通常不会低于0.14 MPa。
优缺点对比
| 维度 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 水质 | 集中处理中央供水系统中央供水系统，出水水质稳定可控 | 长距离输配存在二次污染风险 |
| 成本 | 单位供水成本低于分散供水 | 初期基建投资大、建设周期长 |
| 管理 | 统一运维，故障响应快 | 管网老化后维修影响面广 |
| 弹性 | 扩容需同步改造主干 | 高峰低谷调节依赖调蓄设施 |
选型与设计要点
在日供水量超过5万立方米每天的这些区域, 我们应当优先考虑去采用那个中央供水系统。
在设计管网的时候, 流速应该控制在这个范围里面, 也就是要大于等于零点六和小于等于二點零米每秒, 这样做是为了避免发生水锤的现象, 也是为了防止出现较大的水损情况。
在加压泵站的选型当中, 一般比较推荐大家采用的是由高位水池加上变频泵这两个部分所构成的组合方式, 这种方案一方面能够帮助实现节能的目标, 另一方面也能够对压力稳定性进行兼顾和保障。
我们建议在用户家里入口的地方加装一个独立的用来降低水压的阀门, 同时安装一种前置过滤器。这样做能够把这种影响减小, 让大家知道这可以减少来自供水管道末端的水质不稳定所带来的影响。
典型应用场景
也就是城市里的市政供水系统, 还有那些大型居住区。这些大小区的户数要超过一千户才算。再就是工业园区。还有医院和学校。它们是公共建筑群的一部分。最后是机场和高铁站等地方。这些地方是人流非常密集的场所。
常见疑难与对策
末梢水压不足: 要核查管径是否偏小, 要是否存在长距离无分区加压的状况, 可增设区域加压站, 或改为分区供水。
管网漏损率是比较高的: 需要定期地展开一些活动, 这些活动是DMA这种独立计量区的分区计量的工作, 要把声学的检漏方法和压力的平衡分析这两个事情结合起来用, 好去定位那些发生泄漏的点。
水质季节性波动: 我们应当在净水厂里面增加活性炭吸附这个程序, 还要增加臭氧预氧化这个工序, 与此同时, 需要把源水中的藻类以及有机物的预警工作做得更加强化一点。
中央供水系统的设计工作, 还有日后的运维工作, 都必须严格依照《室外给水设计标准》（GB 50013）来执行, 同时还必须参照《城镇供水服务》（GB/T 26749）来进行规范, 这样一来, 才能保证整个流程完全符合规定要求, 并且所有的环节都可以进行追溯查证。
