某学校教育园区二次供水消毒应用案例

某教育园区包含学生宿舍十二栋、食堂两座、教学楼四栋及图书馆一座，在校师生约8000人。园区采用集中二次供水：市政自来水进入地下贮水池，总容积约500立方米，经变频泵组加压后供给各建筑。由于寒暑假及小长假期间部分楼栋水箱与管网长期停用，开学后常出现末梢水浑浊、异味及微生物超标问题，学生与食堂工作人员投诉较多。园区后勤决定采用水箱自洁消毒器与泵后过流式紫外线消毒联合方案，解决长期停用后生物膜滋生与重启污染问题。

一、项目背景

该园区日供水规模约1800立方米，高峰小时流量约80立方米每小时。学生宿舍每栋楼顶设置不锈钢水箱，单栋容积约30立方米，食堂设独立水箱，容积约40立方米，教学楼与图书馆由市政直供或分区供水。改造前，园区主要依靠贮水池定期清洗与人工投加消毒片维持水质，但寒暑假期间水箱停用可达4至6周，水体静止后生物膜快速滋生，开学初期水箱出水菌落总数往往偏高。食堂后厨与学生直饮水设备前端的水质问题尤为敏感，直接关系到食品安全与学生健康。

2024年秋季开学季，后勤部门委托第三方检测机构对宿舍楼顶水箱出水进行抽检，发现三栋宿舍水箱出水菌落总数超过GB 5749《生活饮用水卫生标准》限值，其中一栋达到每毫升800 CFU。校方当即组织全面水箱清洗与换水，但事后分析认为，仅靠开学前突击清洗无法从根本上解决长期停用带来的生物膜问题。园区内另设有三处直饮水台，分别位于宿舍区广场、教学楼一层大厅与图书馆入口，直饮水设备前端接自二次供水管网，若前端水质波动大，直饮机内部反渗透膜与后置活性炭的负荷将显著加重，更换频率与耗材费用随之上升。

二、需求与风险分析

学校二次供水的核心风险与运行特征高度相关：

• 周期性停用与重启：寒暑假、小长假期间水箱水体静止4周以上，余氯耗尽后生物膜与藻类迅速繁殖，重启时大量脱落。
• 用水高峰集中：早中晚三餐时段及晚自习后用水量骤增，管网水力条件波动大，生物膜脱落易被冲刷至末梢。
• 食堂与直饮水前端要求高：食堂洗菜、淘米、餐具清洗用水直接入口，直饮水设备前端水质若不达标，后续净化工艺负担加重。
• 运维力量薄弱：学校后勤人员有限，难以做到高频次人工投药与水箱清洗，方案需具备自动运行、少维护特点。

三、消毒方案论证

校方与设计单位讨论了三种方案：

方案一：仅增加水箱清洗频次与人工投药。将水箱清洗由每年两次提高到每学期两次，假期重启前彻底换水并投加消毒片浸泡。该方案成本低但依赖人工执行，假期期间无人值守，浸泡后余氯残留与冲洗程度难以标准化，且生物膜一旦在水箱壁附着，化学浸泡只能杀灭表面水体中的细菌，无法彻底清除膜层。

方案二：仅在泵后总管加装紫外线。可有效杀灭泵后输送过程中的游离细菌，但水箱内已滋生的生物膜会持续释放细菌进入水体，紫外线无法作用于水箱内部，生物膜问题得不到解决。

方案三：水箱自洁消毒器（WTS系列）加泵后过流式紫外线（LKUV C系列）联合。水箱自洁消毒器安装于水箱内部，通过微循环与内置紫外线抑制水箱内生物膜与藻类生长，从源头控制水箱二次污染；泵后过流式紫外线则在水离开水箱后、进入管网前再做一次在线杀菌，双重保障。校方选定方案三。

四、设备选型与计算

园区设两座地下贮水池，每池容积250立方米，互为备用。每座贮水池配置2台水箱自洁消毒器（WTS系列），单台处理循环量约10立方米每小时，内置紫外灯管功率30瓦。十二栋学生宿舍楼顶水箱，单栋30立方米，每箱配置1台WTS系列水箱自洁消毒器，循环量5立方米每小时。食堂独立水箱，40立方米，配置2台WTS。泵后总管过流式紫外线消毒器设计处理量按高峰小时80立方米每小时选取，选用100立方米每小时规格机型，配置6支120瓦灯管，剂量不低于40毫焦每平方厘米，一用一备。

五、系统设计与安装

水箱自洁消毒器通过水箱人孔投入安装，曝气循环导管与紫外发生装置固定在水箱内壁靠近水面位置，电源由水箱间专用回路引入，带密封防水接线盒。安装时无需对水箱结构进行改造，设备在水箱满水状态下即可投入运行。泵后紫外线消毒器安装在变频泵组出水总管上，设于总管水表之后，两台并联，电动蝶阀联动切换。

假期重启流程设计为：放假前一周，后勤人员将水箱自洁消毒器保持连续运行，不做停机；假期结束前48小时，先对水箱进行一次快速冲洗，打开排污阀排放底层沉积物约10分钟，然后恢复补水至正常水位，水箱自洁消毒器持续运行不少于24小时后，泵后紫外线启动，管网冲洗排放15分钟后恢复正常供水。开学前三天，由第三方检测机构对宿舍末梢水、食堂用水及直饮水设备前端水进行采样检测，全部合格后方可正式供水。整个重启流程编制成一页纸的操作卡片，张贴在水泵房门后，由值班水电工按步骤执行并签字记录，避免不同假期之间操作标准不一致。

六、运行维护

水箱自洁消毒器的紫外灯管同样按9000小时寿命设计，由于学校学期运行约200天每天24小时，假期期间可适当降低运行时长，灯管约每学年更换一次。泵后紫外线灯管每12个月更换。水箱每年放空清洗一次，安排在暑假末期，清洗时取出水箱自洁消毒器，清洗石英套管后重新投入。假期期间若超过两周无人值守，后勤值班人员每周远程查看一次控制柜运行状态，确认灯管未报警。

七、效果与价值

联合系统投入运行后，连续两个学期开学季抽检结果显示：宿舍楼顶水箱出水菌落总数降至每毫升50 CFU以下，总大肠菌群未检出，浑浊度稳定在1 NTU以下。食堂用水前端水质改善后，直饮水设备的预处理滤芯更换周期由原来的1个月延长至2.5个月，降低了耗材成本。学生用水投诉量由上一学年的月均8起降至月均1起，主要集中在管网末端短时水压波动等非水质问题。后勤部门反映，假期重启流程标准化后，不再依赖人工经验判断，开学供水保障率显著提升。食堂管理员反馈，开学第一周后厨清洗用水的口感与气味较往年明显改善，再未出现学生家长反映饮用水异味的情况。

八、经验总结

学校类二次供水项目的关键在于应对长期停用后重启这一特殊工况。单纯依赖人工清洗与投药，无法在假期无人值守期间持续抑制生物膜；水箱自洁消毒器解决了水箱内部这一最容易被忽视的污染源头，泵后紫外线则守住了管网入口的杀菌关口。二者联合后，方案自动运行、少人值守，与学校后勤的人力条件匹配。开学前的标准化冲洗、检测流程必须写入后勤操作规程，形成可重复执行的制度，才能将设备效果转化为稳定的水质保障。所有设备均应具备涉水产品卫生许可批件，满足GB 17051-2025《二次供水设施卫生规范》与GB 5749《生活饮用水卫生标准》的相关要求。对于设有食堂与直饮水设备的校园项目，还应将前端水质纳入食堂食品安全日常巡检表，与直饮机运维记录联动管理。