給排水工程師考試《基礎(chǔ)知識》知識點(2)

消防水泵

大多數(shù)消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵進(jìn)行加壓，以滿足滅火時對水壓和水量的要求。水泵由于設(shè)置、維護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生故障勢必影響滅火救援，造成不必要的損失.

消防水泵與生活水泵和生產(chǎn)水泵相比性能上應(yīng)有較高的要求，但我國現(xiàn)行規(guī)范對消防水泵的性能和測試要求沒有做出較詳細(xì)的特別規(guī)定，致使消防水泵在選用時無據(jù)可查，出現(xiàn)了多種問題。

美國對消防泵的性能要求是：消防泵的最大流量應(yīng)為設(shè)計值的150%，揚(yáng)程不小于選定工作點揚(yáng)程的65%，關(guān)閉水泵時的揚(yáng)程不大于選定工作點揚(yáng)程的140%，穩(wěn)壓泵流量為1—2L/S，揚(yáng)程為消防泵揚(yáng)程的1.1—1.2倍。

同時規(guī)定在消防泵出水管上應(yīng)設(shè)測量用流量計，流量計應(yīng)能測試水泵選定流量的175%，消防泵在出水管上應(yīng)設(shè)直徑大于89mm的壓力表。建議關(guān)關(guān)部門參照美國標(biāo)準(zhǔn)對我國的消防泵設(shè)計、選用提出更有針對性、更明確的要求，以便在對消防泵的選用、檢測過程中有據(jù)可依。

對消防泵的性能規(guī)定如下：水泵出流量為選定工作點的流量的150%時，其揚(yáng)程不小于選定的工作點的揚(yáng)程的65%，關(guān)閉水泵時的揚(yáng)程不大于選定工作點揚(yáng)程的140%。其實際是規(guī)定了水泵的性能曲線是一條平滑的曲線。我國規(guī)范對消防水泵沒有詳細(xì)的規(guī)定，致使消防水泵的選用上有不少出入。建議設(shè)計人員在設(shè)計時參考NFPA20的規(guī)定。

《高規(guī)》和《建規(guī)》對消防水泵的性能沒有測試要求，NFPA20規(guī)定消防泵在出水管上設(shè)測量用流量計。流量計應(yīng)能測試水泵選定流量的175%，消防泵在出水管上應(yīng)設(shè)直徑大于89mm的壓力表，這樣水泵安裝后可全面測試水泵的性能，以便得知是否能滿足設(shè)計要求。建議設(shè)計人員在設(shè)計中考慮這個問題。

消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓是系統(tǒng)平時維持壓力的水泵，對系統(tǒng)起著監(jiān)護(hù)作用和使系統(tǒng)具有自動控制的功能。穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的1.1倍—1.2倍。但對于穩(wěn)壓泵流量的確定就有不同的說法?！陡咭?guī)》第7.4.8條增壓設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/S;對自動噴水系統(tǒng)不應(yīng)大于1L/S。美國NFPA20《Standand for the Installation of Centrifug al Fire Pumps》(1996 Edition)規(guī)定穩(wěn)壓泵(Pressure Maintenan Pumps/Jocey Pumps/Make—Up Pumps)的流量不少于系統(tǒng)正常條件下的泄漏量，壓力應(yīng)能足夠維持系統(tǒng)所需的壓力。顯然我國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的流量的上限，而美國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的下限。我國的穩(wěn)壓泵的流量設(shè)置要求是能滿足1個消防單元的用水量，美國是系統(tǒng)的泄漏水量。

紫外線消毒

基本原理

紫外線消毒是一種物理消毒方法，紫外線消毒并不是殺死微生物，而是去掉其繁殖能力進(jìn)行滅活。紫外線消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質(zhì)——核酸(DNA或RNA)，使其不能分裂復(fù)制。所有消毒方法中運行成本最低，投資效益高;運行、維護(hù)、管理簡單方便。

技術(shù)關(guān)鍵

算流體力學(xué)模擬和仿真設(shè)計和優(yōu)化;用高效率和長壽命的紫外燈管;紫外劑量同步;無動力自動出水裝置(加拿大Trojan公司專利技術(shù))。

主要設(shè)備及運行管理

在這兩個紫外消毒項目的技術(shù)方案中充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保理念(EMS)。根據(jù)進(jìn)水量、污水紫外穿透率(UVT)和紫外光強(qiáng)探頭的變化，系統(tǒng)控制中心(SCC)自動控制的運行，采用劑量同步控制。每個模塊組可50%-100%可變功輸出。在達(dá)到消毒標(biāo)準(zhǔn)的同時又最大程度的減少了能耗，延長燈管的使用壽命，從而降低了運行成本。在這兩個紫外消毒系統(tǒng)所用的紫外燈管光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%，目前居行業(yè)第一，從而降低了系統(tǒng)電耗。所采用紫外燈管的另一優(yōu)勢是燈管老化慢，燈管老化系數(shù)98%，即在燈管壽命終點時的紫外能量輸出為新燈管紫外能量輸出的98%，從而有利于保證紫外系統(tǒng)使用過程中消毒性能不受燈管老化影響。

技術(shù)指標(biāo)

紫外消毒設(shè)備的效果受到流體動力學(xué)因素的影響很大。在我們提供的該技術(shù)解決方案中，我們采用國際最先進(jìn)的計算流體力學(xué)(CFD)模型，用強(qiáng)大的流體動力模擬軟件Fluent(美國ANAYS公司)來模擬設(shè)計和優(yōu)化紫外燈管和消毒模塊的布置。使在同樣的燈管數(shù)量的情況消毒效果最優(yōu)。主體設(shè)備壽命： 10年。

經(jīng)濟(jì)效益分析

紫外線消毒技術(shù)消毒時間短(一般1～10秒左右)無需接觸池，占地小、土建省、設(shè)備安裝方便。在深圳羅芳廠和鹽田廠應(yīng)用中的基建投資實際的量化指標(biāo)為14.57(元/噸/天)和16.78 (元/噸/天)，比同行業(yè)的平均水平約20-25(元/噸/天)低20%以上。它們單位運營成本能分別為0.016元/噸和0.018元/噸，均低于同行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)約0.02 ～0.03元/噸。因此該示范項目的經(jīng)濟(jì)效益明顯。

環(huán)境效益分析

和諧的人居環(huán)境需要安全的消毒方式，京滬高速公路的液氯運輸事故、四川天元化工廠爆炸導(dǎo)致氯氣泄露事故等，暴露出化學(xué)品泄露的危害性，而紫外消毒只需要供電，性能穩(wěn)定，且不受環(huán)境條件如溫度和水中酸鹼度變化的影響。物理消毒、無二次污染(無殘余消毒物和無消毒副產(chǎn)物)，對環(huán)境、生態(tài)和人類無害;使用安全，無需儲存、運輸及使用任何有毒、危險化學(xué)物品。由此可間，采用紫外線消毒在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是可行的，且具有良好的社會及環(huán)境效益，也是目前全球污水消毒領(lǐng)域最先進(jìn)最可靠的消毒方式。