净水技术 | 方卫国：二次供水之我见（二）——变频供水的发展和本质
编者按
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二次供水之我见（二）——变频供水的发展和本质
以无负压、串接增压、叠压、余压再利用等（名称不同，实质内容都是利用管网余压、在管道中直接抽吸的一种供水方式）采用泵机直抽直供的应用场景，由于其核心是变频供水，只要保护措施得当，结构简单、价格合理的普通的变频供水装置完全能胜任二次供水设备的作用（可以分有蓄水水箱与无蓄水水箱两类，其中对于无负压设备等可以直接应用的场景，应用普通的变频供水装置时，也可以完全不用配水箱）。
为何要强调无负压？
个人理解是源于《中华人民共和国城市供水条例》（中华人民共和国国务院令第158号）第二十一条“城市自来水供水企业和自建设施对外供水的企业，应当按照国家有关规定设置管网测压点，做好水压监测工作，确保供水管网的压力符合国家规定的标准。禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水”。但此条款既没有前置条件，也没有提管径、压力、流量，实行了一刀切。
考虑到当时的供水行业发展的程度和客观条件，可能是合理的。上世纪八九十年代，国内的供水发展刚刚起步，大部分地方的城市一到高峰期就水量短缺严重，低压区成片，有些老旧小区、胡同、里弄供水还是公用水龙头，一个县城的供水主管的口径不足DN600的情况比比皆是。在这种情况下，如果在管网上直抽，可能导致末端的龙头不仅不出水，还往管内吸气。而且当时防倒流、防水锤的技术手段缺乏，管网测压及调度能力不足，水厂出水泵房的压力调控手段落后，均无法有效应对和响应管网上流量及压力的频繁波动。所以在当时的客观条件下，此条款具有时代合理性。
上世纪90年代中后期开始，随着城市建设日新月异的高速发展，供水行业也迎来了发展的春天。各地新建水厂、新建管网方兴未艾，城市供水条件大为改观。按照规划，城市地下的管网均按远期需求敷设，管道口径不断提升，管内流速很低，沿线用户不多，这时如用泵直接抽吸，此类泵吸水量只占了管网极小的份额，相当于是管道上的一个用户在用水，只要保护措施到位，影响甚微。
与此同时，管网叠压技术在国外已开展研究并发展迅速，尤其是在日本、美国等国家。叠压供水技术最早始于日本，上世纪80年代中期，日本就已经开始了这方面的研究，研究内容不仅限于技术层面，也在法律、行政管理、市场需求和城市高层建筑的供水模式等层面，被日本厚生省列入了国家施策方针性文件《面向2l世纪的供水系统改造和再构筑的长期目标》中。给水设计规范中也作出了相应的修订，供水管网末梢的服务水压从原来的0.15 Mpa提高到了0.2 MPa。此外，国家提供资金在千叶县建成了具有一定规模的实验室，组织了一批由科研机构、供水企业、学者以及产品制造厂商构成的团队，进行了关于“直接给水”方面的研究。日本札幌市水道局从1992年开始实行新的二次供水计划，仅在那一年内就有68栋楼房将其原有的水箱取消，采用了叠压供水设备供水，改造效果评价颇佳。美国在这方面的探索也起步较早，专业化水务公司DAREYET水务集团一直致力于二次供水新型技术的开发研究，成功地在美国及世界各地推广使用了叠压供水系列设备，到了20世纪90年代末期，管网叠压供水技术已在日本、美国、西欧等国家得到了普遍应用。
这种内部条件改善，外围技术成熟的局面，为国内一些厂商敏感地捕捉商机提供了的契机。当时国内气压罐供水、普通变频供水技术已得到一定的发展，但要是从管网上直抽，限于条例上的限制，无人“敢为天下先”。但只要能讲清原理，规避直抽的危害，能够实现对用户及自来水公司的共赢，一些水司还是敢于担责并进行尝试。由于节约设备投资成本和占地面积，设备安装简单，管网中一次供水压力被充分利用体现出良好的节能效果，维护费用低，故障少等，试用后，效果确实理想。短时间内，大江南北这类设备开始风行，呈现出“星星之火可以燎原”之势。在庞大的市场需求面前，为避免同质竞争，回避仿冒纠纷，一些厂商分别以无负压、串接增压、叠压供水、水箱联合增压供水等名义制定行业或部级标准，八仙过海，各显神通。
综观实质，不管以何名义进行定义，仍是从管网中抽水，仍需要解决好抽水时不影响临近用户用水的问题。由于这些供水装置的核心部件还是水泵与变频器，多采用机械和电气的双重手段来确保不产生负压与过度抽吸，具体技术手段包括稳流罐、真空抑制器、低水压自动停机保护等等。
客观而言，普通变频供水完全能胜任上述功能，无需靠高大上的名义或结构复杂的装置进行包装，个别厂家所谓的“高科技，高技术”甚至还涉嫌虚假宣传，造成产品价格虚高，部分水司采购成本骤增。萧山水司从1997年开始，在管网上建设了几十个中间增压泵站，规模最大的达到10万 m³/d，其中还有一些需要通过多级增压（最多为七级）往高海拔地区送水，均采用了管道直抽的普通变频供水装置，经过十多年的运行，均证明这种增压模式是可行的。因此从行业角度，完全可以还原变频供水的本来面目，返璞归真，让动辄几十万的供水设备的价格回归理性，让用户用上性价比更高的产品。
当然不可否认的是，经过十几年的发展，二次供水设备在制作工艺、材料选用、可靠性保障等方面均有很大程度的突破，有些厂商的产品甚至可用“精品”、“工艺品”来描述。但是，如在普通的变频供水设备上精益求精，同样也能产生类似效果。
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