某写字楼大型商超二次供水联合消毒应用案例(水箱自洁+紫外线)

某城市综合体项目包含一栋二十二层写字楼和一座裙房大型商超,总建筑面积约8万平方米。生活给水采用市政进水经地下蓄水池调蓄后,由变频加压泵组送至屋顶水箱,再由屋顶水箱重力供水至各楼层。项目日用水量约800立方米,高峰小时流量约80立方米每小时。由于用水峰谷差异大,地下蓄水池和屋顶水箱停留时间长,夏季二次污染风险突出。本项目采用水箱自洁消毒器(WTS系列)安装于地下蓄水池和屋顶水箱,配合泵后出水总管过流式紫外线消毒器(LKUV C系列)联合消毒,实现二次供水全流程防护。

一、项目背景

该城市综合体位于新区核心位置,写字楼入驻企业约80家,商超营业面积约2万平方米,工作日早高峰和午高峰用水集中。生活给水系统分为低区(商超和裙房)和高区(写字楼十层以上),低区由变频泵直接供水,高区由屋顶水箱重力供水。地下蓄水池有效容积300立方米,分格两格互为备用,屋顶水箱有效容积50立方米。

原系统仅在市政进水端设闸阀和水表,二次供水环节无任何消毒设施。物业反映夏季水箱清洗后一周内即有异味投诉,商超餐饮层末梢偶有浑浊感。每年水箱清洗两次,但清洗间隔期间微生物风险无法控制。物业还担心一旦发生水质事故,写字楼和商超双方责任难以界定,社会影响大。

地下蓄水池位于地下二层,池顶覆土约1.5米,夏季池内水温仍可达24至26℃。两格水池中,一格作为日常运行格,另一格作为备用水源,备用水池长期储水不流动,水质恶化风险更高。屋顶水箱位于二十二层屋面,为不锈钢焊接拼装水箱,夏季屋面暴晒后箱内水温可达30℃以上,箱壁阳光照射侧易生长绿藻。商超餐饮层位于裙房一层和二层,距离地下蓄水池出水端最近,但距离屋顶水箱最远,高低区供水路径不同。

二、需求与风险分析

  • 蓄水池停留时间过长:300立方米蓄水池,夜间进水少、用水少,水流近乎静止,夏季水温25℃以上时微生物易繁殖。
  • 屋顶水箱二次污染:50立方米屋顶水箱位于屋面,夏季日晒水温升高,箱壁易滋生藻类和生物膜。
  • 用水峰谷差异大:工作日早8至9时、午12至13时为高峰,夜间低谷流量接近零,管网存水时间长。
  • 物业运维力量有限:工程部仅3人,需同时管理强弱电、空调和给排水,难以精细维护消毒设备。
  • 商超餐饮用水敏感:商超内餐饮档口直接使用自来水制备饮品和食材清洗,水质要求高。

三、消毒方案论证

方案一:仅水箱投加氯片

优点是成本低;缺点是氯片投加量难控制,余氯波动大,商超和写字楼对水味敏感,且氯对不锈钢水箱有腐蚀。长期投加还会增加管网结垢。

方案二:仅过流式紫外线

优点是在线杀菌可靠;缺点是紫外线无持续余氯,水箱内部和管网死水段无法防护。夜间低谷时管网存水,紫外线设备虽运行但无水流,无法作用于水箱内部。

方案三:水箱自洁消毒器加过流式紫外线联合

水箱自洁消毒器安装于蓄水池和屋顶水箱内,微循环加内置紫外线抑制箱内生物膜和藻类;过流式紫外线装于泵后出水总管,在线杀灭水中微生物。两者联合覆盖水箱内部和管网输送环节,且无药剂、无人值守,适合物业运维条件。

确定采用WTS系列水箱自洁消毒器两台,分别安装于地下蓄水池两格;屋顶水箱安装一台WTS自洁消毒器;LKUV C系列过流式紫外线消毒器两台,一用一备,安装于变频泵组出水总管。方案论证中还比较了中压紫外线方案,但考虑到本项目出水为常规生活饮用水,剂量要求40毫焦每平方厘米即可满足,过流式低压紫外线已足够,中压方案投资偏高,故不选用。

四、设备选型与计算

参数项 数值或配置 说明
日用水量 约800 立方米每日 写字楼加商超
高峰小时流量 80 立方米每小时 按同时使用系数计算
地下蓄水池容积 300 立方米 分格两格
屋顶水箱容积 50 立方米 不锈钢焊接水箱
蓄水池自洁消毒器 WTS系列 2台 每格水池1台
屋顶水箱自洁消毒器 WTS系列 1台 50立方米水箱
紫外线消毒器型号 LKUV C系列 2台 一用一备,DN200
灯管数量与功率 每台6支,每支100瓦 UV-C 254纳米
设计紫外线剂量 40 毫焦每平方厘米 高峰流量校核
旁通管径 DN200 检修不停水

紫外线消毒器按高峰流量80立方米每小时、DN200管径选型,设计剂量40毫焦每平方厘米。一用一备运行,单台检修时另一台满负荷运行。WTS自洁消毒器24小时连续运行,保持水箱微循环,不受用水高峰低谷影响。

五、系统设计与安装

地下蓄水池分两格,每格安装一台WTS水箱自洁消毒器,探头投入水面下约0.5米,循环泵在格内形成微循环。屋顶水箱安装一台WTS自洁消毒器,探头从水箱人孔投入。探头安装位置避开进水直冲区和出水死水区,保证微循环覆盖整个水箱。

过流式紫外线消毒器两台并联安装于变频泵组出水总管,前后设电动蝶阀和手动蝶阀,旁通管设手动蝶阀。正常运行时主用设备阀门开启,备用设备阀门关闭;主用设备故障或检修时,切换至备用设备。设备设机械清洗装置和自动刷洗装置,降低人工清洗频率。罐体设取样口,便于物业定期取样。

电气与控制:所有设备接入楼宇BA系统,运行状态、灯管累计时间、故障报警实时上传。紫外线灯管与水泵联动,水泵启动后灯管自动点亮。WTS自洁消毒器24小时连续运行,保持水箱微循环。一用一备切换可在BA系统远程操作,也可现场手动切换。

安装位置方面,紫外线消毒器安装在变频泵组出水管母管上,位于泵后、分区阀门之前,确保高低区供水均经过紫外线消毒。旁通管路设手动蝶阀,正常运行时关闭旁通。罐体前后设压力表接口,便于观察水流阻力。设备基础采用型钢支架固定,重量由支架承载,不使管路受力。WTS自洁消毒器探头从蓄水池人孔投入,电缆沿池壁桥架引至地下二层设备间控制柜。屋顶水箱探头从人孔投入,控制柜安装在屋顶水箱间内,柜内设漏电保护和温湿度控制器。

六、运行维护

维护项目 周期 内容
WTS探头检查 每季度 检查探头表面结垢,必要时提出清洗
紫外线灯管巡检 每周 查看运行指示灯和故障报警
紫外线灯管更换 约每年或9000小时 一用一备轮换,减少停用
石英套管清洗 每半年 自动刷洗辅助,必要时人工清洗
水箱清洗 每年至少2次 配合自洁消毒器延长间隔
末梢水质检测 每季度 菌落总数、浑浊度、余氯

由于一用一备和自动刷洗设计,日常维护量大幅降低,物业工程部可独立完成。灯管备件常备一支,避免高峰时段设备停用。

七、效果与价值

系统投运后,夏季水箱异味投诉消失,商超餐饮层末梢水质检测稳定合格。水箱清洗间隔可由每年两次延长至每年两次常规加中间检查,自洁消毒器有效抑制了生物膜和藻类生长。紫外线在线杀菌保证了泵后出水微生物指标达标。写字楼物业满意度调查中,供水水质项评分明显提升。

项目符合GB 17051-2025《二次供水设施卫生规范》和GB 5749《生活饮用水卫生标准》要求,设备符合GB/T 17219安全性评价标准,取得涉水产品卫生许可批件。联合消毒方案投资约占二次供水系统改造费用的一成五,但显著降低了水质投诉和水箱清洗人工成本。

改造前后对比:改造前物业每年因水箱异味和水质问题收到业主投诉约15起,水箱清洗每次需协调写字楼和商超双方停业半天;改造后连续运行一年,水质相关投诉降至零,水箱清洗可安排在夜间低峰时段,无需停业。商超餐饮层抽样检测浑浊度和菌落总数连续四个季度合格。写字楼入驻企业满意度调查中,供水水质项评分由3.8分提升至4.6分。

八、经验总结

二次供水污染防控的关键在于水箱内部和管网输送两个环节同时治理。仅做水箱清洗或仅做末端消毒都存在短板。本项目水箱自洁加过流式紫外线联合方案的优势在于:水箱自洁解决水池水箱内部生物膜和藻类问题,紫外线解决泵后出水在线杀菌问题;一用一备和旁通设计保证检修不停水;全自动运行适配物业有限的运维力量。

设计时应注意:高峰流量下紫外线剂量必须校核,避免高峰时段剂量不足;水箱自洁探头安装位置应避开进水直冲区和出水死水区;设备选型优先选择取得涉水产品卫生许可批件的产品。本方案可为高层写字楼和大型商超多分区二次供水系统提供参考,尤其适用于地下蓄水池加屋顶水箱加变频加压的典型二次供水布局。

此外,对于既有建筑改造,应注意不停水施工:紫外线设备安装在旁通管段上,先装旁通和阀门,再切换主路;WTS探头从人孔投入,无需排水箱内水体。BA系统接入时应预留故障报警信号至物业值班室,确保灯管故障时物业能及时发现。本项目的经验表明,二次供水联合消毒方案在投资可控的前提下,可显著提升水质保障水平,是高层综合体项目值得推广的标准化做法。

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