倒流防止器在生活給水系統(tǒng)中的應用

1、<p>　　倒流防止器在生活給水系統(tǒng)中的應用</p><p>　　摘要 倒流污染是導致小區(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造、工作原理以及應用。 </p><p>　　關鍵詞 倒流污染交叉連接倒流防止器工作原理設置要求 </p><p>　　中圖分類號：V233.7+51文獻標識碼：

2、A 文章編號： </p><p>　　引言：理論上城市自來水供水水質(zhì)均達到了國家飲用水標準，滿足生活飲用水水質(zhì)要求，但是在管道輸送的過程中，卻易受到意外污染。如管道銹蝕、管材選用不當、建筑內(nèi)管道與市政管道連接沒有采取適當?shù)姆雷o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。除了嚴格治理水環(huán)境污染、改進凈水工藝、提高出廠水質(zhì)、嚴控輸水管網(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。其主要特點是嚴格限制管道中水的單向流動流，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AWWA（美國水工協(xié)會）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之間管路，皆稱為“交叉連接”。非生活用水管道，或因長期不用而使水變質(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），它們對管網(wǎng)的水質(zhì)構成嚴重威脅，一旦產(chǎn)生倒流，生活飲用水管網(wǎng)就會被嚴重污染。 </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、均會產(chǎn)生“壓力倒流或者虹吸倒流”現(xiàn)象，造成倒流水通過“交叉連接”返回市政管網(wǎng)，引發(fā)倒流污染事故，嚴重威脅人民的身體健康和供水安全。 </p><p>　　2 倒流防止器的構造 </p><p>　　圖1倒流防止器的外觀及構造圖 </p><p>　　倒流防止器（圖1），又稱防污隔斷閥，是“一種嚴格限定管道中的壓力水只能單向流動的水力控制組合裝置”（見《倒流防止器》C

6、J/T 160-2002定義），它是由兩個隔開的止回閥、一個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，絕對防止倒流。它結構合理，零件耐損、安全可靠、維修周期長等特點。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 當系統(tǒng)管網(wǎng)供水壓力正常狀態(tài)時，用戶正常用水，進出水止回閥開啟，水流會順利地流過倒流防止器，中間腔泄水閥受壓差ΔP（圖1中ΔP=P1-P2）作用，因為這個壓差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，進水止回閥和出水止回閥受彈簧推力作用迅速自動關閉，中間腔泄水閥受壓差ΔP（圖1中ΔP=P1-P2）作用呈關閉狀態(tài)，不產(chǎn)生排水。 </p><p>　　3.2 當系統(tǒng)供水管網(wǎng)壓力P1下降，但P1＞0.02MPa，且0.012≤ΔP≤0.023MPa時，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關閉，中間腔泄水閥自動開啟排除閥腔內(nèi)一小部分積水

9、，防止回流。壓差ΔP恢復到正常范圍后，泄水閥自動關閉，故泄水量很小。⑵當系統(tǒng)出水管道因某種原因壓力P3＞P2時，只要出水止回閥不泄漏，壓差ΔP在正常范圍內(nèi)，中間腔泄水閥關閉，不產(chǎn)生泄水，也不會產(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，此時無論中間閥腔壓力P2多大，泄水閥均自動開啟排除中間腔積水，

10、空氣進入中間閥腔形成空氣隔斷或者維持最大泄水能力（出水止回閥嚴重泄漏情況下）。這時，即使管網(wǎng)供水端壓力P1繼續(xù)下降形成負壓，甚至出現(xiàn)進水止回閥密封被破壞情況，也不會發(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、出水止回閥受彈簧推力作用自動關閉。此時如出水止回閥存在泄漏（關不嚴）現(xiàn)象，中間腔的水壓

11、P2將隨之升高，當壓差ΔP≤0.023MPa時，泄水閥自動開啟將回流水排出，空氣進入中間閥腔形成空氣隔斷，防止背壓回流。 </p><p>　　當ΔP恢復至≥0.024MPa時，泄水閥自動關閉復位。 </p><p>　　從上述工作原理可知，只要在配水管網(wǎng)的適當位置安裝了倒流防止器，在管網(wǎng)有可能發(fā)生倒流危險時，通過倒流防止器的自動泄水閥將其閥腔內(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>　　倒流防止器應水平安裝，閥蓋朝上，泄水口朝下。安裝時應按箭頭方向，不得逆向安裝；安裝環(huán)境應清潔并保證不被液體淹沒，有足夠的維護空間。安全泄水閥的出口距地面高度應大于300mm，并不得被水或雜物所淹沒。安裝地點應有排水設施。 </p><p>　　倒流防止器安裝前要清洗管路；倒

13、流防止器前后應設置閥門，用于關閉或開啟水流通道，以便于維修時更換倒流防止器。倒流防止器前應設置過濾器，用于去除管路中的雜物。 </p><p>　　倒流防止器的構造和工作原理決定了其具有較大的局部水頭損失，選用倒流防止器時應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0.05~0.10Mpa。 </p><p>　　5 倒流防止器的設置要求 </p&g

14、t;<p>　　現(xiàn)行《建筑給水排水設計規(guī)范》在第3.2.5節(jié)規(guī)定了需要設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)引入管無防回流設施時，向商用的鍋爐、熱水機組、水加熱器、氣壓水罐等有壓容器或密閉容器注水的進水管上。 </p><p>　　從小區(qū)或建筑物生活用水管道上單獨接出消防用水管道時，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條詳細列出了應設置倒流防止器的部位、場所。設計人員選用時不能不顧場合到處都設，應充分考慮防污染、節(jié)能減排、降低投資等因素。 </p><p>　　首先，不要重復設置倒流防止器。因倒流防止器水力損失較大，防止回流污染的同時，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設置。如小區(qū)市政引入管已設置倒流防止器，疊壓供水設備吸水管上就不必再設，只需設單個止回閥即可。再者，按照回

17、流造成的危害程度，規(guī)范確定了低、中、高檔三檔危險等級，參照危險等級，應該優(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)達國家已應用了幾十年，但是在我國使用時間卻并不長，從人們認識上、使用上都存在著差異。我們應該正確理解設置

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