二次供水行业供水方式和管理模式分析
水务行业是指由原水、供水、节水、排水、污水处理及水资源回收利用等构成的产业链,水务行业产业链主要由供水和污水处理两部分组成。水务行业是全国各地区最重要的城市基本服务行业之一,是支持经济和社会发展、保障居民生产生活的基础性产业,具有公用事业和环境保护的双重属性,我国日常的生产、生活离不开城市供水和污水处理等。发行人二次供水业务和污水处理业务分别处于产业链偏上游和偏下游,分属于水务行业的供水环节和污水处理环节。
(1)二次供水行业
城镇供水系统通常由水源、输水渠道、净水厂、配水管网、二次供水设施、入户管道与设备等组成。从水源取水后,经输水渠道送入净水厂进行水质处理,处理过的水经加压后通过配水管网输送至用户。根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-2016)要求,城市供水应结合城市规划布局,按供水服务范围和直接供水的建筑层数,确定供水管网用户接管点处的最小服务水头。近年来,伴随着城镇化建设不断推进,城市高速发展,高层建筑的密集增加,城镇管网供水最小服务水头已无法满足高层建筑的用水需求。根据国家住房和城乡建设部发布的《城镇供水设施建设与改造技术指南》,城镇供水管网不能满足用户对水压、水量的要求时,应建设二次供水系统。
图表:二次供水在供水系统中的位置
二次供水是指在民用与工业建筑用水对水压、水量要求超过城市公共供水或自建设施供水管网能力时,通过储存、加压,经管道供给用户或自用的供水方式进行供水,二次供水主要为补偿市政供水管线压力缺乏,保障寓居在高层人群用水而建立的,被喻为城镇供水系统“最后一公里”。
(2)二次供水方式
随着我国城市建设的飞速发展,高层建筑日益增多,建筑给水工程也向着大水量、高水压的方向发展,使得二次供水系统的建设需求日益增多。二次供水系统从最早的水塔式供水,发展至高低位水池(箱)供水、气压供水,直至变频水箱供水、叠压(无负压)供水、节能错峰智慧供水,供水系统在逐步发展完善。二次供水主要方式比较如下:
高低位水池(箱)供水:该模式由贮水池(箱)—水泵—水池(箱)—用户,将城镇管网来水储存在贮水池(箱),再通过水泵将水从水池抽吸到屋顶水池(箱),利用屋顶水池(箱)的势能将水供给各个用户。该模式的贮水池(箱)能够储存一定水量,增强供水的安全可靠性,避免在用水高峰时出现水量或水压不足的情形;该模式的缺点是贮水池(箱)需要定期进行维护和清洗,监管维护成本高,水质容易受到污染等。
气压供水:该模式由贮水池(箱)—水泵—气压罐—用户,该模式去掉了屋顶水池(箱),减少了潜在二次污染源,增设了气压罐,设备可安装在任何高度上,安装方便;该模式的缺点是给水压力波动大,能耗较高。
变频水箱供水:该模式由贮水箱—调速水泵—用户,该模式去掉了屋顶水箱,将城镇管网来水储存在贮水箱,利用变频调速水泵将水箱中的水直接加压供给用户,水泵会根据用户水压、水量的需求调速运行,保证居民饮用水。该模式去掉了屋顶水箱,减少了潜在二次污染源,同时,水箱能够储存一定水量,起到调蓄作用,增强供水的安全可靠性;该模式的缺点是水箱占地面积较大,设备投入及监管维护成本相对较高。
叠压(无负压)供水:该模式由城镇管网—水泵—用户,该模式由管网叠压(无负压)供水设备直接与城镇管网连接,利用管网的余压叠加一定压力后直接供水给用户。由于该模式直接利用了城镇管网的余压,因此该模式被称为“无负压二次供水”或“叠压二次供水”。该模式的优点是叠压(无负压)供水属于封闭系统,避免了水质二次污染,利用城镇管网余压,节约能源等;该模式的缺点是叠压(无负压)供水容易使城镇管网水压下降,使得临近用户的供水可能受到影响,不能确保区域供水安全。
节能错峰智慧供水:该模式由智慧系统(错峰模块、水质管理模块、自清洗模块、节能错峰智慧云平台)—节能水泵—用户,该模式在变频水箱供水模式和叠压(无负压)供水模式基础上,通过不断研发创新开发出的新型供水模式,该模式的优点是在智慧错峰算法平台的支撑下,系统可通过对目标区域的数据采集、分析用水需求特征信息,智慧统筹区域内各管网配水量,释放供水系统的错峰调蓄功能,降低水厂运营压力,提高供水管网的配水调节能力,缓解高峰时期供水管网运行压力,减少管网波动,延长管网使用寿命,降低漏损率,确保居民用水安全;该模式的缺点是依托智慧错峰算法及软件平台的支撑,
适用于区域性多个供水单元的联动调控,系统技术较为复杂。
(3)二次供水管理模式
目前,国内对二次供水设施新建或改造阶段的管理模式,除较传统的“自建自管”模式外,还包括“建管分离”模式和“统建统管”模式;对二次供水设施运营维护的管理模式,主要包括“管养统一”模式和“管养分离”模式等。
2015年2月,国家住建部、国家发改委、国家公安部、国家卫生计生委发布《关于加强和改进城镇居民二次供水设施建设与管理确保水质安全的通知》,通知指出城镇居民二次供水设施是保障城镇居民用水需求的重要基础设施。由于目前二次供水设施建设和管理多元化,监管职责不明晰,运行维护责任不到位,造成一些设施跑冒滴漏严重、供水服务不规范、水质污染风险高、治安隐患多等诸多问题,城镇饮用水安全保障形势严峻。同时,通知要求对新建的居民二次供水设施,鼓励供水企业实施统建统管;对改造合格的二次供水设施,鼓励供水企业负责运行维护;对既有的居民二次供水设施,鼓励业主自行决定将设施管理委托给供水企业,即“统建统管”模式。
“自建自管”模式一般适用于商业地产、学校、医院等二次供水设施的建设,由业主单位自行建设和自行管理;“建管分离”模式,即住宅小区新建或改造的二次供水设施由业主单位负责建设,经供水公司验收合格后移交给供水公司统一接管,该模式下,行业内的客户以房地产开发商或施工总承包商为主。“统建统管”模式主要针对住宅小区的二次供水设施的建设,即新建或改造的二次供水设施由供水公司统一负责建设,经供水公司验收合格后由供水公司统一接管;在该模式下,行业中的客户供水公司将会占据更加重要的地位。从长远来看,按照上述政策目标,全国二次供水的管理模式预计将会朝“统建统管”为主的管理模式发展。
供水公司接管二次供水设施后,制定系统的管理制度、服务规范和养护作业技术标准,并自行承担二次供水设施的日常管理、运行养护、更新改造等工作,即“管养统一”模式,如深圳市、吉林省采用该模式。供水公司接管二次供水设施后,将二次供水设施的运行养护作业外包给具有相应资质和信誉良好的专业二次供水运营养护公司,双方通过签订运行养护作业合同,明确双方的责任,并支付相应费用,即“管养分离”模式,如合肥市、上海市、重庆市等采用该模式。