广西水协网

一、无负压供水技术基本原理

1.1 无负压供水设备分类

无负压供水设备主要分为罐式无负压供水设备和箱式无负压供水设备。

1.2 无负压供水技术理论

当管网的进水量大于设备的出水量时，缓冲水罐（箱）就会灌满水，这时通过缓冲水罐（箱），水泵就会将管网中的水吸入。反之，当管网的进水量比设备的小的时候，缓冲水罐（箱）内的压力和液面就会开始往下掉。当罐内气压低于大气压时，为防止罐内产生负压，进/ 排气阀将进气打开。当缓冲水罐（箱）的水位不断下降至设置的最低液位后，水泵便停止了运转。

1.3 无负压供水设备的作用

无负压供水设备在二次供水中的作用是非常重要的。由于二次供水系统中的用水量是随时变化的，保持正常供水，水压平衡是关键所在。如果二次供水系统中的水压不稳定，就会导致供水不足、水质不佳等问题。无负压供水设备能够帮助维持二次供水系统中的水压平衡，确保正常供水，并减少供水系统

的维修保养。利用间歇性水泵自动控制系统，无负压供水设备对二次供水系统的压力进行实时监测，并根据市政管的水压变化对水泵进行自动启闭控制，确保防止二次加压供水系统运行过程中产生负压，消除机组运行对市政管网的影响，实现安全可靠、平稳连续供水，不影响附近用户用水。充分利用市政管网在设备运行过程中的富余压力，始终做到既不对市政管网产生不良影响，又使用户需求得到最大限度的满足，减少了供水量的消耗，使供水系统运行达到最优。

二、无负压供水设备在二次供水中的应用

2.1 无负压供水设备运用的技术

无负压供水设备采用了多种先进技术，如自动化控制技术、高效节能技术及智能诊断技术等，这些技术统筹优化成为无负压二次供水设备的核心技术。

2.2 传统二次供水设备中存在的问题

（1）水质问题：传统市政二次供水必须修建水箱（池），如果水箱老化、维护不及时等原因会导致水箱内的水质受到污染，甚至可能含有有害物质。

（2）能源利用问题：传统市政二次供水方式必须先将市政管网中的自来水引入水箱（池），将市政管网的余压降低为零后再进行二次加压，导致能量大量浪费。

（3）水资源浪费问题：传统市政二次供水的水箱（池）会产生严重的漏、渗问题，导致水资源的浪费和环境污染。同时，水箱（池）的长期使用会在其内壁产生沉淀物和结垢，滋生细菌、病毒等微生物，需要定期清洗消毒来保证水质安全，这也浪费

了大量水资源。

（4）设备维护问题：传统市政二次供水设备的选型较大，功率较大，能耗较高，同时机组运行维护费用更大。

（5）设备安装问题：传统市政二次供水系统需要修建水箱（池），导致施工工作量增大，设备安装更麻烦，施工工期更长，设备占地面积更大。

2.3 无负压供水设备在二次供水中应用效果

以宝安区优质饮用水入户工程（八期）Ⅲ标中某小区优饮改造为例，该工程共涉及一栋居民楼，楼层高19 层，其中1 ～ 3层为商业，4 层为夹层无住户，5 ～ 19 层为住宅，每层8 户，屋顶有1 户。已完成抄表到户，小区内涉及二次供水的户数共

有121 户。

（1）据建筑物配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，按下式计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：

式中：

U—生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；

qL—最高用水日的用水定额（L/ 人·d）；

m—每户用水人数（人），一般普通住宅宜取3.5 人，别墅宜取4.0 人；

Kh—小时变化系数；

Ng—每户设置的卫生器具给水当量数；

T—用水小时数（h），居民住宅小区取12h。

表1 设计流量参数表

户数N（户）	最高日用水定额（L/人▪d）	卫生器具给水当量总数Ng	时变化系统Kh
121	200	780.45	2.2

小区户型为一厨两卫，每户当量数取值6.45，卫生器具给水总当量Ng：121×6.45=780.45。如表1 所示。

通过代入相关数据得出设计流量Q=24m³/h。

三、无负压供水与传统供水优势对比

我国早在1994 年颁布了《城市供水条例》，其中明确表示：“禁止在城市管网公共供水管道上直接装泵抽水。”因为在公共管网上装水泵进行直抽会对市政管网的水压造成很大影响，还可能会产生水污染，甚至还可能导致管网受到破坏。因此，便产生了传统集中二次供水方式：

（1）重力供水方式：通过设置高位水箱（池）和设置低位水箱（池），利用液位控制水泵进行供水；

（2）变频调速供水方式：通过水位传感器会监测低位水池的水位高度，并将水位信号传送给变频调速器，变频调速器会根据水位信号和预设的水位范围，控制水泵的启动、停止和转速，以保持低位水池的水位在设定范围内；

（3）气压供水方式：通过水泵往气压供水罐内注水，使得罐内水位上升，对罐内的空气进行压缩，当水位到达一定高度时，水泵停止运作，当用户用水时，水就被罐内压缩空气压入供水管道进行供水，随着罐内的水位降低，空气压力减小时，水泵再次启动，向罐内注水加压，利用这样循环往复的动作来达到加压供水的目的。

无论是哪种传统的二次供水方式都是在市政供水管网水压不足需要加压的情况下，先在蓄水设备中引入市政管网供水，再进行二次加压，这种二次供水方式存在以下问题：一是市政供水管网原有的压力不能得到充分利用；二是二次污染水质问题比较严重；三是水池（箱）要经常清洗保养，给二次供水管理增加了一定的难度；四是水池既占地面积大，又增加了总投资的设施。

无负压供水设备在二次供水中应用的技术原理主要是通过微机变频技术、负压处理技术实现无负压供水。设备直接接入市政管网，没有水池或水箱，利用管网的原有压力，在原有压力的基础上实现供水压力再次叠加。根据实际需求调节加压的压力，使得二次加压设备的选型减小，在节省初期建设投资的同时也减少了使用过程中能源浪费。当用户的用水量增加，当微机检测到市政管网中的水压低于用户所需的用水压力时，微机会自动打开变频器，无负压供水设备的压力调节系统开始工作，使得管网压力增加到用户所需的用水压力时，压力调节系统调节管网出水口以一恒定的水压出水，保证用户用水压力恒定。当用户的用水量减少，无负压供水设备的压力调节系统调节出水压力逐渐降低直至当前用户所需水压。无负压供水系统能够充分利用市政管网的原有压力，同时确保用户供水压力的稳定。

无负压供水设备能够根据用户的实时用水需求自动调节出水流量和压力，从而确保了供水的持续性和稳定性。即使在水需求最大的高峰用水期，该设备都能够保持水压的稳定，确保用户在任何时候都能够得到恒定的供水。又因为无负压供水设备的工作原理和设计，有效地隔绝了外部环境，从而防止了外部污染物进入管网系统，大大降低了水质受到污染的风险，为用户提供了更为清洁、安全的供水。而且无负压供水设备不需要建设水箱（池），所以一整套的供水设备占地面积小，可以应用于各种地形条件，适用于不同的建筑类型，避免了水质二次污染，降低了建设投资。此外，

无负压供水设备的智能化程度也越来越高，可以实现远程监控和控制，大大提高了运维效率，并降低了维护成本。

四、采用无负压二次供水的不足

（1）无负压二次供水设备是直接安装到市政管网上的，因此可能会增加市政管网的负担。特别是用户在用水高峰期，无负压二次供水设备的高负荷运行可能会对周边用户的市政管网水压产生影响，进而降低供水的可靠性。

（2）无负压二次供水系统需要采用先进的设备和控制系统，相对于传统的供水系统，其技术含量更高，系统结构更复杂，需要较高的初期投资和维护成本。

（3）无负压二次供水系统需要精确控制水压差值，必须具有多重的、可靠的防负压、防倒流、防水表计量冲击等措施，确保供水的稳定性和可靠性，因此对技术要求较高，需要专业的技术人员进行维护和管理。

（4）无负压二次供水系统没有贮水设备，所以受市政供水影响，供水调节能力变差，一旦市政供水出现故障，无负压二次供水系统也就处于瘫痪状态。

（5）节能效果有限：虽然无负压供水系统可以充分利用市政管网的余压供水，但在用水高峰期仍需要使用加压泵，因此其节能效果有限。

（6）技术标准不统一，设备生产不够规范：目前市场上无负压供水设备的技术标准不统一，设备生产缺乏规范。不同设备的负压消除方式和原理各不相同，对市政给水管网的影响分析研究不足，部分设备无法完全消除负压，从而影响供水质量。

五、结论

通过了解无负压二次供水方式的原理，及其在二次供水中可以得出无负压二次供水方式相比传统二发展优势，但无负压二次供水方式在我国尚属于新型二次供水方式，所以在我国还没有专门的国家标准。

（1）无负压二次供水方式具有节能、高效、无污染的优势，符合我国市政二次供水的发展趋势；

（2）无负压二次供水方式在未来具有极高的推广应用价值；

首页	关于水协	文件通知	水协动态	政策法规	标准规范	新闻资讯	新产品推广	给水排水	城市排涝	城市节水	海绵城市
高层声音	污泥处理处置	设计&施工	学术之窗	行业专家	供水排水专刊	水协大数据	黑臭水体处理	会员单位	邕之水

热门评论