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原创:非市政给水用作消防水源的探讨!用水
内容摘要:
【提要 从节水的角度,对天然水源、工业废水回用水、建筑中水用作消防水源时的水质要求,以及设计中的注意事项等问题进行了探讨,并对规范中有关条文提出了修改意见。 关键词 天然水源 回用水 中水 消防水源 水质 ? 0 前言消防水源问题是防灭火工作】
正文:
提要 从节水的角度,对天然水源、工业废水回用水、建筑中水用作消防水源时的水质要求,以及设计中的注意事项等问题进行了探讨,并对规范中有关条文提出了修改意见。 关键词 天然水源 回用水 中水 消防水源 水质 ? 0 前言   消防水源问题是防灭火工作中的重要问题之一。按照规范进行消防给水设计计算得出的消防用水量往往很大,结果消防水池储水量大,工程造价高,占地面积大,定期换水造成大量自来水白白浪费。而据资料报道,我国有近80%的城市由于工业生产发展、人口增加,有不同程度的缺水问题,缺水总量每年达1200亿m3。   既要节约用水又要保证消防水源的可靠性,利用非市政给水作消防水源成为首选。可利用的非市政给水有天然水体、建筑中水、工业废水处理后达标排放水及回用水(以下简称工业废水回用水)等。城市中的天然消防水源多是指流经城市的河流、湖泊或人工水库等,但水量水位受季节和气候的影响很大,其水质又由于工业生产废水和人们生活污水排入而极不稳定。利用天然水体作消防水源时,就需要考虑水质和水量两方面的问题。   工业废水处理的目的原只是为了达标排放,随着城市发展,城市用水短缺,工业废水回用成为人们关注的问题。建筑(指民用建筑)生活污水原来是直接排放到城市排水管网进行集中处理或直接排放,同样的原因促使人们发展了生活污水回用技术即中水技术。工业废水的回用水和中水多用于绿化、洗车、冲洗便器、补充空调冷却水和水景用水。   因此,将天然水体、工业废水回用水和建筑中水通过一定的技术措施应用到消防中去,在节约城市用水的同时又能保障可靠的消防供水是一个值得研究和探讨的课题。? 1 天然水体用作消防水源的水质要求   文献资料中对消防水源水质的要求是:消防用水对水质没有特殊要求,即除了城市水厂或工业企业中经过水处理后的给水可作为消防给水之外,天然水源(江、河、湖、海)均可。消防水源不能含有易燃或可燃液体。不同消防灭火设备对水质的要求是不一样的,如自动喷水灭火系统对水质某些指标的要求还是很高的。因此,有必要对消防水源的水质标准进行探讨。? 1.1 用于消火栓系统   消火栓系统管径一般不小于70 mm(对高层建筑而言),大都采用65 mm水龙带、19 mm水枪,附设水喉的枪口口径为6 mm。可以用水直接扑救的物质(如棉、麻、纸等)对水质无特殊要求,不会发生危险的化学反应。此时只要求消防水源中不含有易燃或可燃液体、水中的悬浮物不影响消防泵正常工作或堵塞水枪即可,没有其他特殊要求。但仍需注意以下几点基本事项:    (1)应利用格栅等滤水装置对较大的悬浮物、漂浮物和水草等进行拦截,不能有鱼、虾等水中动物进入消防系统。格栅缝隙不应大于6 mm。    (2)应尽量避免泥沙进入消防管网,防止消防泵等设备磨损与损坏。    (3)供消防车取水时应设置贯通坡道消防码头或消防过水码头。    (4)取水部位应在最低水位时仍能保证消防用水量,并且供消防车取水时其消防泵的吸水高度不应大于6 m。? 1.2 用于自动喷水灭火系统    2001年7月1日实施的《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第10.1.1条规定:" 系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。可由市政或企业的生产、消防给水管道供给,也可由消防水池或天然水源供给,并应确保持续喷水时间内的用水量"。该条规定在总体上是允许利用天然水体作自动喷水灭火系统消防水源的,但具体分析其对水质的要求就会得出这样的结论:抽象肯定,具体否定(即原则上是允许利用天然水体作自动喷水灭火系统的消防水源,但由于规范对水质要求较高而在实际应用时不能利用天然水源作消防水源)。从而使设计人员在具体设计时不敢也不能利用天然水体,这样的结果对于节水是十分不利的。下面对规范 10.1.1条的3项内容进行具体分析:    (1)"无污染",表示的内容很多,所指范围比较模糊。    (2)"无腐蚀",可以认为水源的pH在7左右且没有盐类及其他无机、有机腐蚀物。    (3)"无悬浮物",即SS=0 mg/L或近似为零。   综合以上3项内容可以发现其中(2),(3)两项的指标优于《生活杂用水水质标准》(CJ25.1 -89),而且远远优于《污水综合排放标准》。再看一看来自国家环保总局的河流城市段的水质情况:全国各大水系河流城市河段中,有77%左右的河段受到不同程度的污染。其中有16% 的城市河段属严重污染,有11%的城市河段属重度污染,有15%的城市河段属中度污染,有33 %的城市河段属轻度污染,有23%的城市河段水质较好。从污染特征来看,城市河流呈有机型污染,主要污染物为石油类、氨氮和挥发酚。因此,根据GB50084-2001可以得出这样的结论:大部分(77%)城市的天然河流水源不能用于自动喷水灭火系统,如果考虑悬浮物指标要达到零左右,pH≈7则几乎所有的天然水源不能被利用。   鉴于以上情况,天然水源作为消防水源用于自动喷水灭火系统只有采取以下两种措施:一是对天然水源进行净化处理,二是放宽对天然水源的要求。对天然水源进行净化处理使之达到规范的水质要求,则要建造专门的处理构筑物,如沉淀池、混凝池等,还有相应的泵、搅拌装置、药剂等,投入很大,而消防水源并不经常使用,因此很不经济,可行性较差。笔者认为应该在分析自动喷水灭火系统对水质的实际要求的基础上,结合我国现阶段天然水体的水质情况,放宽对天然消防水源的水质要求。一要在国家有关规定的基础上进行不能盲目放宽,二要利用现有国家有关的水质标准,不必另编制标准。基于以上两点,对比国家各类水质标准之后,笔者认为可以采用《污水综合排放标准》(GB8978-96)第二类污染物最高允许排放浓度一级标准作为非市政水水源用于自动喷水灭火系统的水质标准。其主要指标见表1。? 2 工业废水回用水用作消防水源? 2.1 用于消火栓系统   消火栓系统对水源水质没有特别的要求,因此可以将消火栓系统的消防泵吸水管直接设置在工业废水二级处理构筑物的二沉池上,从二沉池直接抽水用于消火栓系统出水灭火或为消防车供水。   在设计时要注意以下几点:  
表1 自动喷水灭火系统水质主要指标
?
项目pH石油类
(mg/L)
硫化物
(mg/L)
SS
(mg/L)
动植物油
(mg/L)
氟化物
(mg/L)
色度
(度)
挥发酚
(mg/L)
总余氯
(mg/L)
允许值 6~9 10 1.0 20 2010 50 0.5 <0.5
      (1)保证消防用水量;    (2)消防泵自灌引水;    (3)吸水管宜设置在两个不同的二沉池上,以确保其中一个二沉池在停产或清洗时的消防用水。    (4)在二沉池上设置市政补水管,必要时为沉淀池补水。?  2.2 用于自动喷水灭火系统   如前所述,工业废水回用水作消防水源其水质至少要达到《污水综合排放标准》(GB8978- 96)第二类污染物最高允许排放浓度一级标准,因此需对二沉池出水进一步深化处理才能用于自动喷水灭火系统。其处理方式的选择,具体上可根据经济与技术及施工条件来确定,一般采用滤池或生物活性炭罐等。这部分回用水要在满足自动喷水灭火系统用水量的前提下,尽量与洗车、绿化等杂用水合用一个水池。这样做有两点好处:一是节约投资;二是杂用水每天都要用,使水池中的水经常流动,确保水不会变臭。为保证在工业废水处理某个环节出现故障等情况时消防用水不致中断,消防水箱和消防水池处均要设给水补水管。? 3 建筑中水用作消防水源   建筑中水的发展与应用已有几十年的历史,其应用范围广泛,是节水的一项重要技术手段。国内外均对中水水质制定了相应的技术标准。在国内,中水在消防上的应用已有很多工程实例,其技术也较成熟,而且还不断有新的中水处理技术被开发出来,现仅就水质问题,进行简单的探讨。首先,将我国与美国的中水类杂用水水质标准进行比较(见表2)。   从表2可以看出,我国中水标准在洗车等应用上的要求,不低于美国的标准,但我国的标准中没有对消防应用明确规定。这说明两个问题:一是标准制定时对中水应用的范围不够明确,根本就没考虑应用到消防上去,这是因为消防用中水相对于生活杂用中水,水量小、频度小,所占比重自然就小;二是消防专业领域本身没有这个方面的要求。但是,随着缺水问题日益严重,我们应该对在消防上的应用给予足够的重视。按我国的杂用水标准,建筑中水可以应用到消防中去,包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统等。以后对《生活杂用水水质标准》进行修订时,建议将消防这一分类加上去。
表2 生活杂用水水质标准比较
项 目 我国标准
洗车、扫除
美国标准
洗车、消防
浊度 NTU510
溶解性固体 mg/L1000
悬浮性固体 mg/L5
色度 度 30 30
无不快感觉 无异臭味
pH 6.5~9.0
总硬度 mg/L(以CaCO3计) 450
氯化物 mg/L 300
阴离子合成洗涤剂 mg/L 0.5 1.0
铁 mg/L 0.4
锰 mg/L 0.1 铁+锰≤0.5
游离余氯 mg/L 管网末端水不小于0.2 不产生粘质物
4 规范条文修改建议   基于以上分析,建议《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第10.1.1条修订为: " 系统用水应无易燃或可燃液体污染、无腐蚀、无引起喷头或管道堵塞的悬浮物。可由市政或企业的生产、消防给水管道供给,也可由消防水池或天然水源及其他经过处理的非市政给水供给,其给水水质应达到表1的要求,并应确保持续喷水时间内的用水量"。 ?     ?◇作者通讯处:150040 哈尔滨市动力区和平路111号?哈尔滨市消防支队防火处  ?○电话:(0451)2609024  ?○E-mail:whysoon@0451.com  ?○ 李志平 广东中山消防局  ?○ 张剑岚 天津市消防局  ?○修回日期:2002-4-1

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