某管道直饮水工程的技术经济分析

易小萍¹，徐侠文^２
（1.广东珠江投资有限公司，广东广州510060 ；2.浙江舟山大昌建筑安装公司，浙江舟山316000）

　　摘　要：介绍了一管道直饮水工程实例，并从净水站、管网设计和管材选用三方面进行了技术经济比较，提出了一些建议。
?　　关键词：管道直饮水；技术经济分析；设计
　　中图分类号：TU991.21
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)12-0071-02

1　工程介绍?

　　广州某住宅小区由4栋35层(地下2层，地上33层)塔式建筑组成，总建筑面积为13×10⁴m²。该小区总户数为750户，设计居住人数为2550人，每户建筑面积为140m²左右，均精装修，属于高档楼盘。其供水系统采用变频调速泵，无设备层。
　　该工程的管道直饮水系统按最高日用水量为15L/户设计，则用水量为11250L。考虑净水站的自用水量及设备的工作时间，设计的设备产水量为1m³/h。设备间位于地下一层，采用上行下给式供水(不设屋顶水箱)。每栋设1根主供水立管(走管道井)，4根回水立管沿靠近供水点(一般为厨房)的外墙敷设，循环水返回处理间的中间水箱。

2　技术经济分析

　　该系统技术经济分析对象包括净水站、管网和管材三部分。
　　①净水站?
　　目前，管道直饮水系统常用的工艺流程如图1所示(括号内为供选择部分)。?

　　纳滤和超滤都是膜处理技术，对两者的技术经济比较结果见表1。

表1　纳滤、超滤工艺比较 参数 纳滤(NF) 超滤(UF) 截留分子质量范围(u) 500～10000 15000以上 操作压力(MPa) 0.9 0.4 回收率(%) 80～85 ＞94 主机泵功率(kW) 1.5 0.7 总投资(万元) 22 17

　　从表1可以看出，虽然纳滤工艺需要较高的操作压力和泵功率，且其运行成本和初期投资也都比超滤的高，但它有更强的去除有机污染物的能力。由于广州市的水源受到了严重污染(水中有机污染物含量高)，《广东省管道直供饮用净水水质标准》(报批稿)要求管道直饮水中的总有机碳(TOC)含量＜0.5mg/L，故该工程选用了纳滤工艺。
　　是否需要气压罐可从经营成本的角度来考虑。气压罐一次性投资约为10000元，使用寿命为15年，其使用时段一般为晚上10时到次日6时(此时段内用水量非常小)。如不设气压罐而利 用变频泵维持水压则会增加运行时的电耗。变频泵的功率为3kW，则运行8h用电为24kW·h，如以0.8元/(kW·h)计，10000元可供其运行约520d。可见，气压罐具有较好的经济性。该工程采用气压罐+变频泵联合供水方式。
　　②管材的选用
　　工程中曾考虑采用的管材有改性聚丙烯塑料管(PPR)、不锈钢管、衬塑不锈钢管(内塑聚乙烯)等。PPR管具有价格便宜、质量轻、安装方便及接头(热熔连接)牢固可靠、不易漏水等优点，现为大多数直饮水工程所采用，但它同时也有缺点——紫外光照射时易老化、为可燃物。由于该工程循环回水立管沿外墙敷设使得日照时间较长，如使用PPR管可能导致以后维修工作量的增加，故决定采用其他管材，但水表后的室内暗装部分仍用PPR管。
　　对室外循环回水立管采用不锈钢管还是衬塑不锈钢管进行了技术经济比较(见表2)。?

表2　管材选用技术经济比较 参数 不锈钢管 衬塑不锈钢管 工程预算造价(万元) 100 60 连接方式 氩弧焊接 用管件连接 其他 可靠性较好 质量轻、安装维修方便

　　由表2可以看出，这两种管材都适合在室外敷设，满足工程的技术要求，但不锈钢管的造价较衬塑不锈钢管的高67%，故决定采用衬塑不锈钢管作为室外管材。
　　③管网设计?
　　工程拟采用的管网布置形式有两种(见图2、3)。
　　由图2可知，系统1利用减压阀进行高、中、低分区以满足用户的水压要求，其优点是减压阀较少而有利于日后的维修与管理，但系统中有多根水平供水管，管材耗用较多，同时还增加了与其他管道交叉的可能性，增加了施工难度。图3所示的系统2则不分区，通过在每根立管上设多个减压阀来逐步减压，该管网简单、管材少，但减压阀数量多，维修量可能较大。对这两者技术经济比较的结果见表3。

表3　管网系统技术经济比较 项目 系统1 系统2 管材数量 多 少 管材费用(元) 19000 10000 减压阀数量 少 多 减压阀费用(元) 3500 7700 其他 增加施工难度 减压阀多，维修量稍大

　　由表3可以看出，以上两种系统在技术方面都有缺点，但系统2在经济上较系统1更有优势，且由于减压阀为明装而维修方便。经综合比较后选择系统2作为系统管网布置形式。?

3　结语

　　进行直饮水系统净水站设计时，净水处理工艺可采用纳滤或超滤工艺。当源水有机污染较严重时，宜采用去除有机污染能力强的纳滤工艺，否则可采用投资低、运行成本低的超滤工艺。变频调速泵与气压罐联用可节约运行成本，是一种很好的供水方式。管材的选用与管道敷设的位置有关，PPR非常适合用于室内暗装，衬塑不锈钢管可用作PPR的互补管材；当管道明装在阳光较强处时，为保证管道的使用寿命和减少维修工作量宜采用衬塑不锈钢管。在设计管网时对方案进行技术经济比较是必要的，一般来说当立管数量不是特别多且建筑无设备层时，常采用系统2作为管网模式，否则可采用系统1。

　　电　　话：(020)83762035?
　　收稿日期：2002-04-19