供水管網(wǎng)二次污染的成因及防治措施

供水管網(wǎng)二次污染的成因及防治措施賴莉張勇何俊摘要：針對供水管網(wǎng)存在的二次污染的情況，主要從出廠水水質、管網(wǎng)管材、二次供水設施、管道施工管理及管網(wǎng)附屬設施等方面分析了造成水質惡化的原因。并有針對性地提出了改善管網(wǎng)水質、防止二次污染的多項措施和方法。關鍵詞：供水管網(wǎng)，水質，二次污染1概述隨著我國農(nóng)村城鎮(zhèn)化的不斷推進和城市功能的日益完善，城市公共供水的規(guī)模也在不斷壯大，水廠的供水能力和管網(wǎng)的總長度發(fā)生了質的飛躍，人們對水質的關注程度也愈來愈高。然而現(xiàn)階段我國大多數(shù)城市把保證和提高水質的大量工作放在水源保護和水廠的凈化工藝上，往往忽略了供水管網(wǎng)的“二次污染〞。一般來講，經(jīng)過水廠處理過的水都能到達國家所要求的水質標準。出廠水需要通過復雜龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)才能輸送到用戶，其間管線長度可達數(shù)十甚至上百千米，水在管網(wǎng)中的滯留時間可達數(shù)日，龐大的地下管網(wǎng)就如同一個大型的“反響器〞。實驗證明，水在這樣的反響器內發(fā)生著復雜的物理、化學、生物的變化使管網(wǎng)結構完整性被破壞，從而導致水質發(fā)生變化，造成管網(wǎng)污染。對用戶的自來水進行長期監(jiān)測，其余氯、渾濁度、細菌總數(shù)、總大腸桿菌四項常規(guī)指標和綜合合格率均有較大的下降。因此，常常會出現(xiàn)水廠出廠水水質完全符合國家標準，而用戶投訴水質不合格，表現(xiàn)為渾濁、發(fā)黃、發(fā)紅甚至發(fā)黑，這些特點都說明，水在管網(wǎng)輸送過程中發(fā)生了二次污染。2供水管網(wǎng)二次污染的影響因素2．1出廠水水質穩(wěn)定性通常，水質的穩(wěn)定性包括化學及生物穩(wěn)定性，化學不穩(wěn)定會腐蝕管道或產(chǎn)生管垢，生物不穩(wěn)定會使細菌繁殖?；瘜W穩(wěn)定性主要就是要保持水質一定的pH范圍，抑制管網(wǎng)中的進一步化學反響?？捎蔑柡椭笖?shù)屯(水的實測pH值(pHo)減去同一水的碳酸鈣飽和平衡時的pH值(pHs))和穩(wěn)定指數(shù)JR(JR=2pHs—pHo)來表示：屯=0時，水質穩(wěn)定；當屯>0時，碳酸鹽處于過飽和，有結垢的傾向；當h<O時，碳酸鹽未飽和，二氧化碳過量，水對管壁具有腐蝕的傾向。當JR>7時，不會形成碳酸鈣結垢呈腐蝕性；當k<7時有結垢趨勢。生物穩(wěn)定性主要是指管網(wǎng)水中含有某些無機物、有機物及微生物會成為微生物繁殖的培養(yǎng)基，導致水中殘存的細菌可能會再度繁殖和生長。生物穩(wěn)定不會引起細菌在其中生長，主要是用AOC(生物可同化有機碳)指標來反映，它是衡量細菌在飲用水中生長潛力的水質參數(shù)。生物不穩(wěn)定將導致微生物的生長繁殖，造成管網(wǎng)中的生物性污染。2．2管材對供水水質的影響輸水管材選用不當往往會產(chǎn)生管材內含物的外滲以及防腐襯里層脫落，而這些滲出物質都可能對水質造成污染。比方鋼管鍍鋅層及瀝青襯里可能導致水中鉛、苯類、揮發(fā)性酚和總放射性等指標增高；而普遍使用的水泥砂漿襯里脫落物不但會造成水渾濁，其溶解性物質更會使pH值、硬度等指標升高，并滲出鋇、鉻、鎘等金屬污染物。實踐說明，對于未作防腐處理的碳鋼管道，使用年限超過5年的，其腐蝕、污垢將到達嚴重的程度，引起水質惡化，管道使用年限越長，腐蝕越嚴重。水質狀況越糟。2．3管網(wǎng)水停留時間的影響在管網(wǎng)內的停留時間越長，那么水體自身及水體與管網(wǎng)、水箱等輸配水設施所接觸外表之間越可能發(fā)生各種物理化學和生物化學的變化，最終影響管網(wǎng)水水質。因水在管網(wǎng)中停留的時間過長，當死頭水中的氧消耗盡后，余氯幾乎為零，管網(wǎng)內更易腐蝕、結垢、繁殖微生物，水質迅速惡化發(fā)臭，特別是在未涂襯或涂襯有缺陷的金屬管道內更容易發(fā)生“紅水〞“黑水〞現(xiàn)象。2．4管道施工、搶修不標準造成的污染由于管道施工過程中通常都要將管道停水斷開，極易造成污染。特別是當發(fā)生大的爆管時，止水前爆管涌水而造成大量的地面積水，止水后局部積水回流到管道造成污染。此外在新裝用水大戶的用水、蓄水設施剛并網(wǎng)啟用時，新管道未按照標準要求沖洗消毒。2．5二次供水設施對水質的污染首先，設計施工時，工藝管道布局等不合理等。其次，選材不當。有的水池用水泥砌而不作內襯處理，以致于水泥中的有害成分滲出。另外，運行管理不善。水箱清洗的次數(shù)不夠，水箱上面無益或者遮蓋不嚴密，這些都會導致微生物、青苔或細菌的滋生。2．6管網(wǎng)附屬設施對水質的影響為了管網(wǎng)的正常運行及管網(wǎng)功能的正常發(fā)揮，管網(wǎng)中尚需設置很多控制水路的閥門及其他附屬設施，諸如：排水閥、排氣閥、旁通閥、消火栓等。這些設備長期置于地下井室內或直接露天設置，極易腐蝕損壞而發(fā)生滴漏現(xiàn)象，管網(wǎng)一旦失壓，會將附近地下污水吸入而造成污染。3供水管網(wǎng)二次污染的防治措施3．1提高出廠水的水質出廠水的水質穩(wěn)定性差是造成管網(wǎng)水水質二次污染的根本原因，所以防止管網(wǎng)水質的二次污染，必須保證出廠水水質的穩(wěn)定性。出廠水要進行穩(wěn)定性處理，在改善水質穩(wěn)定性方面比擬現(xiàn)實的做法是推行調整pH值法，即水在出廠前投加穩(wěn)定劑，把pH值調整至7～8．5，提高水的化學穩(wěn)定性。這種做法在歐美等興旺國家已得到了廣泛的應用，并且取得了很好的效果。我國衛(wèi)生部2001年公布的<生活飲用水衛(wèi)生標準>中把出廠水濁度規(guī)定為1NTU，為改良居民生活飲用水水質提供了有力保障，同時為居民生活飲用水水質與國際接軌創(chuàng)造了條件。3．2加強管網(wǎng)水質的監(jiān)測和預測為了掌握管網(wǎng)水質變化動態(tài)，供水企業(yè)應按規(guī)定對管網(wǎng)采樣點設置余氯連續(xù)測定儀、濁度測定儀、細菌測定儀，超過一定數(shù)值就報警?，F(xiàn)在水質預報軟件已經(jīng)問世，它根據(jù)生物可降解有機物、細菌、余氯、pH值、水溫等參數(shù)與水質變化的關系，可以預報管網(wǎng)中的余氯、細菌等指標的變化，為改善管網(wǎng)水質提供決策依據(jù)。3．3推廣應用新型管材在舊管道更換時應積極提倡采用新型管材。恰中選用管材及設備是管網(wǎng)合理運行的保證。目前在給水工程中，PE管憑其自身獨特的優(yōu)勢，越來越受到用戶們的青睞。與其他管材相比，PE管具有如下特性：連接可靠、不泄漏；內壁光滑，管道水力條件好，水頭損失小；柔韌性好；重量輕，運輸、安裝方便；衛(wèi)生性能良好；抗應力開裂性能好；價格適中。在選定供水系統(tǒng)中使用的各種材料時，必須從毒理學及微生物學兩方面充分進行研究。對新材料應該進行水質析出實驗，考察材質對水質的影響。3．4完善二次供水設施的設計與施工。加強管理在設計施工方面，應把水質衛(wèi)生列入給水工程設計、施工的必要程序。選用防污染、衛(wèi)生的及耐腐蝕的材質。合理解決生活與消防共用水池(箱)的問題，定期對水箱進行消毒、沖洗，減少水在水箱中的停留時間。在管理方面，制定城市二次供水管理的行政規(guī)章制度，建立二次供水管理體系，改變過去那種無人管的現(xiàn)狀，做到從設計到驗收，直至清洗、消毒的全過程都有人負責。3．5管網(wǎng)周期性沖洗通過沖洗?？山档皖w粒物在管道內的凈積累量，將管網(wǎng)水的渾濁度控制在標準值以內。沖洗過程中適當增加消毒劑用量，以殺死沖洗后重新懸浮的微生物。推薦在沖洗后投加腐蝕抑制劑，促進管道內外表保護膜的形成。通過沖洗去除管道內壁的沉積和銹垢，還能提高通水能力、節(jié)約電耗、降低供水本錢。此外。通過管道附件的周期性放水也可以起到對管道的沖洗作用，例如，周期性的從消火栓放水。既可以沖洗管道又可以防止消火栓形成死水端。4結語供水管網(wǎng)是給水系統(tǒng)的重要組成局部，改善管網(wǎng)水質無疑是改善供水水質的重要環(huán)節(jié)，供水部門在開展凈水、改造凈水工藝設施