倒流防止器在生活給水系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、<p>　　倒流防止器在生活給水系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要 倒流污染是導(dǎo)致小區(qū)供水管網(wǎng)水質(zhì)二次污染的主要原因之一。倒流防止器是一種防止倒流污染的有效裝置。文中介紹了倒流防止器的基本構(gòu)造、工作原理以及應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 倒流污染交叉連接倒流防止器工作原理設(shè)置要求 </p><p>　　中圖分類號(hào)：V233.7+51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2、A 文章編號(hào)： </p><p>　　引言：理論上城市自來(lái)水供水水質(zhì)均達(dá)到了國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，滿足生活飲用水水質(zhì)要求，但是在管道輸送的過(guò)程中，卻易受到意外污染。如管道銹蝕、管材選用不當(dāng)、建筑內(nèi)管道與市政管道連接沒有采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施等。 </p><p>　　為保證居民生活用水的衛(wèi)生與安全，必須防止小區(qū)供水管網(wǎng)水質(zhì)二次污染。除了嚴(yán)格治理水環(huán)境污染、改進(jìn)凈水工藝、提高出廠水質(zhì)、嚴(yán)控輸水管網(wǎng)本身

3、污染以及優(yōu)化管材外，還須根除管網(wǎng)交叉連接引起的倒流污染，消除二次污染源。 </p><p>　　倒流防止器（Backflow preventers）是保證用水安全、防止管網(wǎng)交叉連接引起的水質(zhì)二次污染的有效措施。其主要特點(diǎn)是嚴(yán)格限制管道中水的單向流動(dòng)流，在任何工況下防止管道中水的倒流。從而徹底防止了倒流流污染，保證用水的衛(wèi)生、安全。 </p><p>　　1 交叉連接和倒流污染 </p

4、><p>　　交叉連接：根據(jù)美國(guó)AWWA（美國(guó)水工協(xié)會(huì)）的定義，在飲用水給水系統(tǒng)中，凡用水終端到飲用水管道接入點(diǎn)之間管路，皆稱為“交叉連接”。非生活用水管道，或因長(zhǎng)期不用而使水變質(zhì)（如消防管網(wǎng)），或因配水出口極易玷污（如游泳池，冷卻塔等），它們對(duì)管網(wǎng)的水質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，一旦產(chǎn)生倒流，生活飲用水管網(wǎng)就會(huì)被嚴(yán)重污染。 </p><p>　　倒流污染：由于用戶端管路壓力升高或市政供水壓力降低等原因，

5、均會(huì)產(chǎn)生“壓力倒流或者虹吸倒流”現(xiàn)象，造成倒流水通過(guò)“交叉連接”返回市政管網(wǎng)，引發(fā)倒流污染事故，嚴(yán)重威脅人民的身體健康和供水安全。 </p><p>　　2 倒流防止器的構(gòu)造 </p><p>　　圖1倒流防止器的外觀及構(gòu)造圖 </p><p>　　倒流防止器（圖1），又稱防污隔斷閥，是“一種嚴(yán)格限定管道中的壓力水只能單向流動(dòng)的水力控制組合裝置”（見《倒流防止器》C

6、J/T 160-2002定義），它是由兩個(gè)隔開的止回閥、一個(gè)中間腔及液壓控制的安全泄水閥組合而成的閥組。倒流防止器采用減壓方式，利用液體從高壓流向低壓的原理，絕對(duì)防止倒流。它結(jié)構(gòu)合理，零件耐損、安全可靠、維修周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。通常安裝于生活飲用水入戶管上。 </p><p>　　3 倒流防止器的工作原理 </p><p>　　倒流防止器主要用在市政供水管網(wǎng)與小區(qū)或者用戶管道中間。其功能就是為了

7、將不同水質(zhì)管道系統(tǒng)有效隔斷，在閥門關(guān)閉狀態(tài)下，即使存在內(nèi)泄漏，也能防止水質(zhì)較差的用戶端滲漏至水質(zhì)好的供水端，有效避免倒流污染。以下是倒流防止器在幾種不同供水狀態(tài)下的工作原理狀況。 </p><p>　　3.1 當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)供水壓力正常狀態(tài)時(shí)，用戶正常用水，進(jìn)出水止回閥開啟，水流會(huì)順利地流過(guò)倒流防止器，中間腔泄水閥受壓差ΔP（圖1中ΔP=P1-P2）作用，因?yàn)檫@個(gè)壓差ΔP控制著倒流防止器泄水閥閥瓣的啟閉，壓差的產(chǎn)生使

8、泄水閥處于穩(wěn)定關(guān)閉狀態(tài)，不產(chǎn)生排水；在系統(tǒng)用戶不用水零流量狀態(tài)時(shí)，進(jìn)水止回閥和出水止回閥受彈簧推力作用迅速自動(dòng)關(guān)閉，中間腔泄水閥受壓差ΔP（圖1中ΔP=P1-P2）作用呈關(guān)閉狀態(tài)，不產(chǎn)生排水。 </p><p>　　3.2 當(dāng)系統(tǒng)供水管網(wǎng)壓力P1下降，但P1＞0.02MPa，且0.012≤ΔP≤0.023MPa時(shí)，⑴用戶不用水零流量狀態(tài)，出水止回閥受彈簧推力作用自動(dòng)關(guān)閉，中間腔泄水閥自動(dòng)開啟排除閥腔內(nèi)一小部分積水

9、，防止回流。壓差ΔP恢復(fù)到正常范圍后，泄水閥自動(dòng)關(guān)閉，故泄水量很小。⑵當(dāng)系統(tǒng)出水管道因某種原因壓力P3＞P2時(shí)，只要出水止回閥不泄漏，壓差ΔP在正常范圍內(nèi)，中間腔泄水閥關(guān)閉，不產(chǎn)生泄水，也不會(huì)產(chǎn)生回流。 </p><p>　　3.3防止虹吸回流： </p><p>　　給水系統(tǒng)管網(wǎng)供水端壓力P1繼續(xù)下降，且P1≤0.02MPa，此時(shí)無(wú)論中間閥腔壓力P2多大，泄水閥均自動(dòng)開啟排除中間腔積水，

10、空氣進(jìn)入中間閥腔形成空氣隔斷或者維持最大泄水能力（出水止回閥嚴(yán)重泄漏情況下）。這時(shí)，即使管網(wǎng)供水端壓力P1繼續(xù)下降形成負(fù)壓，甚至出現(xiàn)進(jìn)水止回閥密封被破壞情況，也不會(huì)發(fā)生虹吸回流。 </p><p>　　3.4防止背壓回流： </p><p>　　出水管路因某種原因壓力P3上升，且P3接近甚至大于P1，進(jìn)、出水止回閥受彈簧推力作用自動(dòng)關(guān)閉。此時(shí)如出水止回閥存在泄漏（關(guān)不嚴(yán)）現(xiàn)象，中間腔的水壓

11、P2將隨之升高，當(dāng)壓差ΔP≤0.023MPa時(shí)，泄水閥自動(dòng)開啟將回流水排出，空氣進(jìn)入中間閥腔形成空氣隔斷，防止背壓回流。 </p><p>　　當(dāng)ΔP恢復(fù)至≥0.024MPa時(shí)，泄水閥自動(dòng)關(guān)閉復(fù)位。 </p><p>　　從上述工作原理可知，只要在配水管網(wǎng)的適當(dāng)位置安裝了倒流防止器，在管網(wǎng)有可能發(fā)生倒流危險(xiǎn)時(shí)，通過(guò)倒流防止器的自動(dòng)泄水閥將其閥腔內(nèi)的水部分或者全部泄掉，即可防止倒流現(xiàn)象的發(fā)生

12、，從而杜絕了倒流污染。 </p><p>　　4 倒流防止器的安裝要求 </p><p>　　倒流防止器應(yīng)水平安裝，閥蓋朝上，泄水口朝下。安裝時(shí)應(yīng)按箭頭方向，不得逆向安裝；安裝環(huán)境應(yīng)清潔并保證不被液體淹沒，有足夠的維護(hù)空間。安全泄水閥的出口距地面高度應(yīng)大于300mm，并不得被水或雜物所淹沒。安裝地點(diǎn)應(yīng)有排水設(shè)施。 </p><p>　　倒流防止器安裝前要清洗管路；倒

13、流防止器前后應(yīng)設(shè)置閥門，用于關(guān)閉或開啟水流通道，以便于維修時(shí)更換倒流防止器。倒流防止器前應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器，用于去除管路中的雜物。 </p><p>　　倒流防止器的構(gòu)造和工作原理決定了其具有較大的局部水頭損失，選用倒流防止器時(shí)應(yīng)在各種流速工況下參考該產(chǎn)品的水頭損失曲線，一般壓力型倒流防止器的水頭損失可達(dá)0.05~0.10Mpa。 </p><p>　　5 倒流防止器的設(shè)置要求 </p&g

14、t;<p>　　現(xiàn)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》在第3.2.5節(jié)規(guī)定了需要設(shè)置倒流防止器的部位： </p><p>　　從城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)的不同管段接出兩路及兩路以上的引入管，且與城鎮(zhèn)給水管形成環(huán)狀管網(wǎng)的小區(qū)或建筑物，在其引入管上設(shè)置倒流防止器； </p><p>　　從城鎮(zhèn)生活給水管網(wǎng)直接抽水的水泵的吸水管上； </p><p>　　利用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)水壓且小

15、區(qū)引入管無(wú)防回流設(shè)施時(shí)，向商用的鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱器、氣壓水罐等有壓容器或密閉容器注水的進(jìn)水管上。 </p><p>　　從小區(qū)或建筑物生活用水管道上單獨(dú)接出消防用水管道時(shí)，在消防用水管道的起端。 </p><p>　　從生活飲用水貯水池抽水的消防水泵出水管上。 </p><p>　　6 設(shè)置倒流防止器需要注意的問題 </p><p>　

16、　《規(guī)范》3.2.5條詳細(xì)列出了應(yīng)設(shè)置倒流防止器的部位、場(chǎng)所。設(shè)計(jì)人員選用時(shí)不能不顧場(chǎng)合到處都設(shè)，應(yīng)充分考慮防污染、節(jié)能減排、降低投資等因素。 </p><p>　　首先，不要重復(fù)設(shè)置倒流防止器。因倒流防止器水力損失較大，防止回流污染的同時(shí)，也降低了管網(wǎng)的可利用壓力，不利于節(jié)能要求，因此要避免倒流防止器的重復(fù)設(shè)置。如小區(qū)市政引入管已設(shè)置倒流防止器，疊壓供水設(shè)備吸水管上就不必再設(shè)，只需設(shè)單個(gè)止回閥即可。再者，按照回

17、流造成的危害程度，規(guī)范確定了低、中、高檔三檔危險(xiǎn)等級(jí)，參照危險(xiǎn)等級(jí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇空氣隔斷、真空破壞器等措施防回流污染，盡力減少水力損失，節(jié)約能源。 </p><p><b>　　7 結(jié)論 </b></p><p>　　倒流防止器是一種防止管網(wǎng)倒流污染的有效裝置。在發(fā)達(dá)國(guó)家已應(yīng)用了幾十年，但是在我國(guó)使用時(shí)間卻并不長(zhǎng)，從人們認(rèn)識(shí)上、使用上都存在著差異。我們應(yīng)該正確理解設(shè)置

18、倒流防止器僅為了防止倒流污染，對(duì)于其他原因造成的污染應(yīng)該區(qū)別對(duì)待。并且應(yīng)該充分考慮節(jié)水、節(jié)能、防污染等因素，在具體工程區(qū)別對(duì)待，正確選擇，使防倒流污染防患于未然。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1. 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.CB 50015-2003，《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》。 </p><p>　　2.