供水管網(wǎng)二次污染的成因及防治措施
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摘要：針對(duì)供水管網(wǎng)存在的二次污染的情況，主要從出廠水水質(zhì)、管網(wǎng)管材、二次供水設(shè)施、管道施工管理及管網(wǎng)附屬設(shè)施等方面分析了造成水質(zhì)惡化的原因。并有針對(duì)性地提出了改善管網(wǎng)水質(zhì)、防止二次污染的多項(xiàng)措施和方法。
關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)，水質(zhì)，二次污染
1概述
隨著我國(guó)農(nóng)村城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)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(zhǎng)度發(fā)生了質(zhì)的飛躍，人們對(duì)水質(zhì)的關(guān)注程度也愈來(lái)愈高。然而現(xiàn)階段我國(guó)大多數(shù)城市把保證和提高水質(zhì)的大量工作放在水源保護(hù)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(lái)講，經(jīng)過(guò)水廠處理過(guò)的水都能到達(dá)國(guó)家所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
出廠水需要通過(guò)復(fù)雜龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)才能輸送到用戶，其間管線長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十甚至上百千米，水在管網(wǎng)中的滯留時(shí)間可達(dá)數(shù)日，龐大的地下管網(wǎng)就如同一個(gè)大型的“反響器〞。實(shí)驗(yàn)證明，水在這樣的反響器內(nèi)發(fā)生著復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物的變化使管網(wǎng)結(jié)構(gòu)完整性被破壞，從而導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生變化，造成管網(wǎng)污染。對(duì)用戶的自來(lái)水進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，其余氯、渾濁度、細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌四項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)和綜合合格率均有較大的下降。因此，常常會(huì)出現(xiàn)水廠出廠水水質(zhì)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而用戶投訴水質(zhì)不合格，表現(xiàn)為渾濁、發(fā)黃、發(fā)紅甚至發(fā)黑，這些特點(diǎn)都說(shuō)明，水在管網(wǎng)輸送過(guò)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(zhì)穩(wěn)定性
通常，水質(zhì)的穩(wěn)定性包括化學(xué)及生物穩(wěn)定性，化學(xué)不穩(wěn)定會(huì)腐蝕管道或產(chǎn)生管垢，生物不穩(wěn)定會(huì)使細(xì)菌繁殖?；瘜W(xué)穩(wěn)定性主要就是要保持水質(zhì)一定的pH范圍，抑制管網(wǎng)中的進(jìn)一步化學(xué)反響?？捎蔑柡椭笖?shù)屯(水的實(shí)測(cè)pH值(pHo)減去同一水的碳酸鈣飽和平衡時(shí)的pH值(pHs))和穩(wěn)定指數(shù)JR(JR=2pHs—pHo)來(lái)表示：屯=0時(shí)，水質(zhì)穩(wěn)定；當(dāng)屯>0時(shí)，碳酸鹽處于過(guò)飽和，有結(jié)垢的傾向；當(dāng)h
生物穩(wěn)定性主要是指管網(wǎng)水中含有某些無(wú)機(jī)物、有機(jī)物及微生物會(huì)成為微生物繁殖的培養(yǎng)基，導(dǎo)致水中殘存的細(xì)菌可能會(huì)再度繁殖和生長(zhǎng)。生物穩(wěn)定不會(huì)引起細(xì)菌在其中生長(zhǎng)，主要是用AOC(生物可同化有機(jī)碳)指標(biāo)來(lái)反映，它是衡量細(xì)菌在飲用水中生長(zhǎng)潛力的水質(zhì)參數(shù)。生物不穩(wěn)定將導(dǎo)致微生物的生長(zhǎng)繁殖，造成管網(wǎng)中的生物性污染。
2．2管材對(duì)供水水質(zhì)的影響
輸水管材選用不當(dāng)往往會(huì)產(chǎn)生管材內(nèi)含物的外滲以及防腐襯里層脫落，而這些滲出物質(zhì)都可能對(duì)水質(zhì)造成污染。比方鋼管鍍鋅層及瀝青襯里可能導(dǎo)致水中鉛、苯類、揮發(fā)性酚和總放射性等指標(biāo)增高；而普遍使用的水泥砂漿襯里脫落物不但會(huì)造成水渾濁，其溶解性物質(zhì)更會(huì)使pH值、硬度等指標(biāo)升高，并滲出鋇、鉻、鎘等金屬污染物。實(shí)踐說(shuō)明，對(duì)于未作防腐處理的碳鋼管道，使用年限超過(guò)5年的，其腐蝕、污垢將到達(dá)嚴(yán)重的程度，引起水質(zhì)惡化，管道使用年限越長(zhǎng)，腐蝕越嚴(yán)重。水質(zhì)狀況越糟。
2．3管網(wǎng)水停留時(shí)間的影響
在管網(wǎng)內(nèi)的停留時(shí)間越長(zhǎng)，那么水體自身及水體與管網(wǎng)、水箱等輸配水設(shè)施所接觸外表之間越可能發(fā)生各種物理化學(xué)和生物化學(xué)的變化，最終影響管網(wǎng)水水質(zhì)。因水在管網(wǎng)中停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，當(dāng)死頭水中的氧消耗盡后，余氯幾乎為零，管網(wǎng)內(nèi)更易腐蝕、結(jié)垢、繁殖微生物，水質(zhì)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(nèi)更容易發(fā)生“紅水〞“黑水〞現(xiàn)象。
2．4管道施工、搶修不標(biāo)準(zhǔn)造成的污染
由于管道施工過(guò)程中通常都要將管道停水?dāng)嚅_(kāi)，極易造成污染。特別是當(dāng)發(fā)生大的爆管時(shí)，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(shè)施剛并網(wǎng)啟用時(shí)，新管道未按照標(biāo)準(zhǔn)要求沖洗消毒。
2．5二次供水設(shè)施對(duì)水質(zhì)的污染
首先，設(shè)計(jì)施工時(shí)，工藝管道布局等不合理等。其次，選材不當(dāng)。有的水池用水泥砌而不作內(nèi)襯處理，以致于水泥中的有害成分滲出。另外，運(yùn)行管理不善。水箱清洗的次數(shù)不夠，水箱上面無(wú)益或者遮蓋不嚴(yán)密，這些都會(huì)導(dǎo)致微生物、青苔或細(xì)菌的滋生。
2．6管網(wǎng)附屬設(shè)施對(duì)水質(zhì)的影響
為了管網(wǎng)的正常運(yùn)行及管網(wǎng)功能的正常發(fā)揮，管網(wǎng)中尚需設(shè)置很多控制水路的閥門及其他附屬設(shè)施，諸如：排水閥、排氣閥、旁通閥、消火栓等。這些設(shè)備長(zhǎng)期置于地下井室內(nèi)或直接露天設(shè)置，極易腐蝕損壞而發(fā)生滴漏現(xiàn)象，管網(wǎng)一旦失壓，會(huì)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(zhì)
出廠水的水質(zhì)穩(wěn)定性差是造成管網(wǎng)水水質(zhì)二次污染的根本原因，所以防止管網(wǎng)水質(zhì)的二次污染，必須保證出廠水水質(zhì)的穩(wěn)定性。出廠水要進(jìn)行穩(wěn)定性處理，在改善水質(zhì)穩(wěn)定性方面比擬現(xiàn)實(shí)的做法是推行調(diào)整pH值法，即水在出廠前投加穩(wěn)定劑，把pH值調(diào)整至7～8．5，提高水的化學(xué)穩(wěn)定性。這種做法在歐美等興旺國(guó)家已得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了很好的效果。
我國(guó)衛(wèi)生部2001年公布的<生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)>中把出廠水濁度規(guī)定為1
NTU，為改良居民生活飲用水水質(zhì)提供了有力保障，同時(shí)為居民生活飲用水水質(zhì)與國(guó)際接軌創(chuàng)造了條件。
3．2加強(qiáng)管網(wǎng)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)
為了掌握管網(wǎng)水質(zhì)變化動(dòng)態(tài)，供水企業(yè)應(yīng)按規(guī)定對(duì)管網(wǎng)采樣點(diǎn)設(shè)置余氯連續(xù)測(cè)定儀、濁度測(cè)定儀、細(xì)菌測(cè)定儀，超過(guò)一定數(shù)值就報(bào)警?，F(xiàn)在水質(zhì)預(yù)報(bào)軟件已經(jīng)問(wèn)世，它根據(jù)生物可降解有機(jī)物、細(xì)菌、余氯、pH值、水溫等參數(shù)與水質(zhì)變化的關(guān)系，可以預(yù)報(bào)管網(wǎng)中的余氯、細(xì)菌等指標(biāo)的變化，為改善管網(wǎng)水質(zhì)提供決策依據(jù)。
3．3推廣應(yīng)用新型管材
在舊管道更換時(shí)應(yīng)積極提倡采用新型管材。恰中選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的保證。目前在給水工程中，PE管憑其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)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(nèi)壁光滑，管道水力條件好，水頭損失小；柔韌性好；重量輕，運(yùn)輸、安裝方便；衛(wèi)生性能良好；抗應(yīng)力開(kāi)裂性能好；價(jià)格適中。
在選定供水系統(tǒng)中使用的各種材料時(shí)，必須從毒理學(xué)及微生物學(xué)兩方面充分進(jìn)行研究。對(duì)新材料應(yīng)該進(jìn)行水質(zhì)析出實(shí)驗(yàn)，考察材質(zhì)對(duì)水質(zhì)的影響。
3．4完善二次供水設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工。加強(qiáng)管理在設(shè)計(jì)施工方面，應(yīng)把水質(zhì)衛(wèi)生列入給水工程設(shè)計(jì)、施工的必要程序。選用防污染、衛(wèi)生的及耐腐蝕的材質(zhì)。合理解決生活與消防共用水池(箱)的問(wèn)題，定期對(duì)水箱進(jìn)行消毒、沖洗，減少水在水箱中的停留時(shí)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(guò)去那種無(wú)人管的現(xiàn)狀，做到從設(shè)計(jì)到驗(yàn)收，直至清洗、消毒的全過(guò)程都有人負(fù)責(zé)。
3．5管網(wǎng)周期性沖洗
通過(guò)沖洗。可降低顆粒物在管道內(nèi)的凈積累量，將管網(wǎng)水的渾濁度控制在標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi)。沖洗過(guò)程中適當(dāng)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(jìn)管道內(nèi)外表保護(hù)膜的形成。通過(guò)沖洗去除管道內(nèi)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(guò)管道附件的周期性放水也可以起到對(duì)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(jié)語(yǔ)
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(zhì)無(wú)疑是改善供水水質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，供水部門在開(kāi)展凈水、改造凈水工藝設(shè)施，提高出水水質(zhì)的同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)輸配水系統(tǒng)的維護(hù)管理，通過(guò)測(cè)定出廠水在管網(wǎng)中的生物穩(wěn)定性和對(duì)造成管網(wǎng)水質(zhì)二次污染主要因素的分析研究，提出改善管網(wǎng)水質(zhì)，防止二次污染的技術(shù)措施。控制出廠水在輸配過(guò)程中的二次污染，使生活用水到達(dá)國(guó)家飲水標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)保障人民身體健康、保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定開(kāi)展具有重要的積極的意義。
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