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摘要:对城市供水水质污染问题进行了分析,并针对性的提出了防治措施。
关键词:供水;水质;污染
中图分类号:R123.3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0039-02
城市供水安全分为水力安全和水质安全,其对城市各方面正常运行具有重要意义,水力安全指供水系统能够满足用户水量、水压,水质安全指供水水质能够满足国家现行《生活饮用水卫生标准》限值,具体包括无机毒害物、有机毒害物、放射性物质和生物安全性等的含量以及城市管网状况及其对水质影响,为了保证人们能够使用符合卫生标准的饮用水,对供水中存在的二次污染问题进行分析并提出解决对策至关重要。
1二次供水污染因素分析
1.1给水管材的影响
(1)金属管道。原来城市管网大多采用铸铁管、钢管,而其输送介质水本身即为一种电解液,同时供水水厂为了保证供
水卫生指标而采取加大投氯量,同时也增加了水的侵蚀性,其极易引起管道的电化学腐蚀,即水在管内流动过程中易形成管内腐蚀、沉淀及结垢现象,并且随着使用时间延长其结垢层厚度也相应增加,因此管道有效截面逐渐缩小,当供水管网等原因导致内部流速突然改变时,铁锈就会从管道内壁脱落进入水体,导致水质恶化。
(2)混凝土管。该类管材包括混凝土管、预应力混凝土管及防腐混凝土管,该类管材一般用于排水工程,但也有少量用于给水管网,其具有强度高、无需防腐处理等优点,但该类管材连接部位所需的弯头、三通等配件仍不能生产,因此在该部位往往由于管材不同而导致污染。
(3)塑料管材。该类管材主要包括硬聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及玻璃纤维增强树脂塑料管等,其具有重量轻、耐腐蚀等系列优点,但该类管材在使用中可浸出化学物质而将管内水质污染。
(4)复合管。其大多是由工作层、支撑层和保护层构成,该类管材要求各种材料之间的亲和力较强,各种材料的物理性能较接近并有良好的接头方法,常见的复合管材有以铸铁作支撑材料内衬环氧树脂、以钢管为基体,在钢管内涂上各种材质的塑料以及以聚乙烯或交联聚乙烯为内外层,中间芯层为焊接铝管,并在铝管的内外表面涂覆胶粘剂与塑料层粘结等型式,该类管材在具有系列优点的同时,由于其与水接触的层面为化学类物质,因此易与水发生反应,产生对人体有害物质。
1.2水体自身物化反应
给水处理过程中,添加混凝剂后所形成的絮凝体虽绝大多数在沉淀和过滤过程中被截留,但难免有少量仍存留于水体内,在增大水的浊度的同时也加强了对水质的污染;管网水体内含有一定量的氯虽然对水体能够产生良好的消毒作用,但一旦其过量则会和管网二次污染物作用生成各类有机氯,该类有机物中部分为致突变物质,会诱发各类癌症;若管网内水体停留时间过长,则将导致余氯消失并导致细菌生长以及沉淀物增加,因此,对供水水体加氯量应严格合理控制,避免出现加氯不合理导致水质远离毒理学指标,而应保证加氯合理,使出厂水和管网水符合微生物指标和保持水的新鲜性。[1]
1.3附属设施造成的污染
为了能够保证管网功能的正常发挥,在管网中应设置很多的控制水路的阀门及其它附属设施,该类设施往往长期置于地下井室内或直接露天设置,日积月累则易发生腐蚀损坏以及滴漏现象,同时管道在穿越已污染的地下水或污水地段若出现管道穿孔、阀门渗漏等问题而未能及时修复时,管网内一旦失压则会导致附近地下水被吸入而造成污染;管路冲洗阀门接口若低于排放水体水位或直接接入下水管道内,若阀门关闭不严,则会引起污水倒灌造成管网水污染;若管道发生爆裂,在关闸后管网则会形成负压一旦脏水吸入管内而在管道修复后脏水不能及时排清则也会造成污染;现代高层建筑中大多设蓄水池供水,但生活用水量所占比例一般为蓄水池容积的20 %以下,而其余大部分水体则长期不用,因此靠生活用水量将蓄水池内水全部更新一次需要较长时间,导致池内水流动性很差,同时水体内余氯已经耗尽,往往会导致微生物滋生、水质腐败、水质下降。[2]
1.4盲肠段污染
城市管网设计过程中,为了能够满足后期扩建的需要而在管网很多地方都设有预留口,该类预留口往往长期处于闲置状态而形成死水端,待死水段内氯消耗完毕后则内部水质迅速恶化发臭,在未涂衬或涂衬有缺陷的金属管道内产生“红水”“黑水”,因而对管网造成很大程度的污染。
1.5管道施工污染
管道施工包括维护修理、事故抢修和新装管道并网以及新铺装水管的施工等,多数情况下管道施工都需将管道停水断开而极易造成污染,尤其是发生大的爆管现象,爆管时涌水造成
大量地面积水,止水后部分积水回流到管道造成污染;新装用水大户的用水、蓄水设施刚启动时,若消毒不严格则也会造成对管网内水的污染;未能对管网的死水区、线路终端等部位进行定期放水冲洗导致死水区水质下降;未能对管网定期进行清管、刮管和衬涂内壁,在管网维修或更换后急于供水而未按要求进行管道的消毒、清洗等。
2防治策略
2.1提高出厂水水质
(1)强化稳定性。出厂水水质稳定性差是造成二次污染的根本原因,因此应提高出厂水的稳定性处理,一般采用调整pH值法,即在水出厂前投加稳定剂,将pH调整到7.0～8.5范围内,以提高水的化学稳定性。
(2)严格控制浊度。资料表明,当水体浊度降低到0.1NTU时,则内部绝大多数有机物可去除,致癌微生物及有机物含量也大大降低,因此在供水出厂前应严格控制其浊度。
2.2推广新型管材
在供水管网管材筛选过程中应进行水质析出试验,充分考虑材质对水质的影响,并通过经济技术分析来确定管网的建设规模,以充分保证管网的合理运行,目前国内已铺设的供水管网仍以铸铁管及球墨铸铁管管材为主,而给水PE管自上世纪投入使用以来,其材料性能不断改进而得到广泛应用,其具有连接可靠、不易发生渗漏、内壁光滑、管道水力条件好、水头损失小、重量轻、安装方便、卫生性能良好以及抗应力开裂性能好等系列优点,因此目前应尽量采用该类管材以保证水质。
2.3周期性冲洗管网
对管网进行清洗对提高管网水质、恢复管道通水能力、抑制腐蚀发生以及维护管网正常运行具有重要意义。通过管路冲洗可降低颗粒物在管道内壁的净积累量以将管网内水的浊度控制在标准值内,在冲洗过程中适当增加消毒剂可杀死冲洗后重新悬浮的微生物,冲洗后若投加腐蚀抑制剂则可促进管道内保护膜的形成,通过冲洗管道内壁的沉积和锈垢可提高通水能力,降低供水成本等。
2.4加强管理
对供水调节构筑物、二次增压设施,首先应完善其结构以避免虫类等进入;添加过滤装置,改装不合格的内壁涂衬材料,采用不锈玻璃钢、不含铅瓷片等;将进水管插入池底以解决死水问题,对停留时间超过12 h的池水采取补充加氯或采取其他消毒方法以保证水质;采用氯胺等比自由氯更有消毒效果的消毒剂。
3结束语
随着现代居民对自来水水质要求的逐步提高,改善供水管网以及优化净水工艺,完善净水设施提高出水水质,同时加强对输配水系统的有效维护管理,避免二次污染的形成,最终保证供水水质已成为关系民生的重要问题。
参考文献
1 陈明吉.城市供水管网水质二次污染与防治对策[J].净水技术,2008(5)
2 候根然、宋艳清.二次供水水质污染的原因分析与防治对策[J]. 甘肃科技,2007
Two Pollution Problems and Countermeasureses
Existing in Urban Water Supply
Zhang Lan,Wang Huiquan
Abstract: Have analysed, prevent and cure the measure in proposition of and pertinence to the water pollution issue of the urban water supply.
Key words: supply water; water quality; pollution
关键词:供水;水质;污染
中图分类号:R123.3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0039-02
城市供水安全分为水力安全和水质安全,其对城市各方面正常运行具有重要意义,水力安全指供水系统能够满足用户水量、水压,水质安全指供水水质能够满足国家现行《生活饮用水卫生标准》限值,具体包括无机毒害物、有机毒害物、放射性物质和生物安全性等的含量以及城市管网状况及其对水质影响,为了保证人们能够使用符合卫生标准的饮用水,对供水中存在的二次污染问题进行分析并提出解决对策至关重要。
1二次供水污染因素分析
1.1给水管材的影响
(1)金属管道。原来城市管网大多采用铸铁管、钢管,而其输送介质水本身即为一种电解液,同时供水水厂为了保证供
水卫生指标而采取加大投氯量,同时也增加了水的侵蚀性,其极易引起管道的电化学腐蚀,即水在管内流动过程中易形成管内腐蚀、沉淀及结垢现象,并且随着使用时间延长其结垢层厚度也相应增加,因此管道有效截面逐渐缩小,当供水管网等原因导致内部流速突然改变时,铁锈就会从管道内壁脱落进入水体,导致水质恶化。
(2)混凝土管。该类管材包括混凝土管、预应力混凝土管及防腐混凝土管,该类管材一般用于排水工程,但也有少量用于给水管网,其具有强度高、无需防腐处理等优点,但该类管材连接部位所需的弯头、三通等配件仍不能生产,因此在该部位往往由于管材不同而导致污染。
(3)塑料管材。该类管材主要包括硬聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及玻璃纤维增强树脂塑料管等,其具有重量轻、耐腐蚀等系列优点,但该类管材在使用中可浸出化学物质而将管内水质污染。
(4)复合管。其大多是由工作层、支撑层和保护层构成,该类管材要求各种材料之间的亲和力较强,各种材料的物理性能较接近并有良好的接头方法,常见的复合管材有以铸铁作支撑材料内衬环氧树脂、以钢管为基体,在钢管内涂上各种材质的塑料以及以聚乙烯或交联聚乙烯为内外层,中间芯层为焊接铝管,并在铝管的内外表面涂覆胶粘剂与塑料层粘结等型式,该类管材在具有系列优点的同时,由于其与水接触的层面为化学类物质,因此易与水发生反应,产生对人体有害物质。
1.2水体自身物化反应
给水处理过程中,添加混凝剂后所形成的絮凝体虽绝大多数在沉淀和过滤过程中被截留,但难免有少量仍存留于水体内,在增大水的浊度的同时也加强了对水质的污染;管网水体内含有一定量的氯虽然对水体能够产生良好的消毒作用,但一旦其过量则会和管网二次污染物作用生成各类有机氯,该类有机物中部分为致突变物质,会诱发各类癌症;若管网内水体停留时间过长,则将导致余氯消失并导致细菌生长以及沉淀物增加,因此,对供水水体加氯量应严格合理控制,避免出现加氯不合理导致水质远离毒理学指标,而应保证加氯合理,使出厂水和管网水符合微生物指标和保持水的新鲜性。[1]
1.3附属设施造成的污染
为了能够保证管网功能的正常发挥,在管网中应设置很多的控制水路的阀门及其它附属设施,该类设施往往长期置于地下井室内或直接露天设置,日积月累则易发生腐蚀损坏以及滴漏现象,同时管道在穿越已污染的地下水或污水地段若出现管道穿孔、阀门渗漏等问题而未能及时修复时,管网内一旦失压则会导致附近地下水被吸入而造成污染;管路冲洗阀门接口若低于排放水体水位或直接接入下水管道内,若阀门关闭不严,则会引起污水倒灌造成管网水污染;若管道发生爆裂,在关闸后管网则会形成负压一旦脏水吸入管内而在管道修复后脏水不能及时排清则也会造成污染;现代高层建筑中大多设蓄水池供水,但生活用水量所占比例一般为蓄水池容积的20 %以下,而其余大部分水体则长期不用,因此靠生活用水量将蓄水池内水全部更新一次需要较长时间,导致池内水流动性很差,同时水体内余氯已经耗尽,往往会导致微生物滋生、水质腐败、水质下降。[2]
1.4盲肠段污染
城市管网设计过程中,为了能够满足后期扩建的需要而在管网很多地方都设有预留口,该类预留口往往长期处于闲置状态而形成死水端,待死水段内氯消耗完毕后则内部水质迅速恶化发臭,在未涂衬或涂衬有缺陷的金属管道内产生“红水”“黑水”,因而对管网造成很大程度的污染。
1.5管道施工污染
管道施工包括维护修理、事故抢修和新装管道并网以及新铺装水管的施工等,多数情况下管道施工都需将管道停水断开而极易造成污染,尤其是发生大的爆管现象,爆管时涌水造成
大量地面积水,止水后部分积水回流到管道造成污染;新装用水大户的用水、蓄水设施刚启动时,若消毒不严格则也会造成对管网内水的污染;未能对管网的死水区、线路终端等部位进行定期放水冲洗导致死水区水质下降;未能对管网定期进行清管、刮管和衬涂内壁,在管网维修或更换后急于供水而未按要求进行管道的消毒、清洗等。
2防治策略
2.1提高出厂水水质
(1)强化稳定性。出厂水水质稳定性差是造成二次污染的根本原因,因此应提高出厂水的稳定性处理,一般采用调整pH值法,即在水出厂前投加稳定剂,将pH调整到7.0～8.5范围内,以提高水的化学稳定性。
(2)严格控制浊度。资料表明,当水体浊度降低到0.1NTU时,则内部绝大多数有机物可去除,致癌微生物及有机物含量也大大降低,因此在供水出厂前应严格控制其浊度。
2.2推广新型管材
在供水管网管材筛选过程中应进行水质析出试验,充分考虑材质对水质的影响,并通过经济技术分析来确定管网的建设规模,以充分保证管网的合理运行,目前国内已铺设的供水管网仍以铸铁管及球墨铸铁管管材为主,而给水PE管自上世纪投入使用以来,其材料性能不断改进而得到广泛应用,其具有连接可靠、不易发生渗漏、内壁光滑、管道水力条件好、水头损失小、重量轻、安装方便、卫生性能良好以及抗应力开裂性能好等系列优点,因此目前应尽量采用该类管材以保证水质。
2.3周期性冲洗管网
对管网进行清洗对提高管网水质、恢复管道通水能力、抑制腐蚀发生以及维护管网正常运行具有重要意义。通过管路冲洗可降低颗粒物在管道内壁的净积累量以将管网内水的浊度控制在标准值内,在冲洗过程中适当增加消毒剂可杀死冲洗后重新悬浮的微生物,冲洗后若投加腐蚀抑制剂则可促进管道内保护膜的形成,通过冲洗管道内壁的沉积和锈垢可提高通水能力,降低供水成本等。
2.4加强管理
对供水调节构筑物、二次增压设施,首先应完善其结构以避免虫类等进入;添加过滤装置,改装不合格的内壁涂衬材料,采用不锈玻璃钢、不含铅瓷片等;将进水管插入池底以解决死水问题,对停留时间超过12 h的池水采取补充加氯或采取其他消毒方法以保证水质;采用氯胺等比自由氯更有消毒效果的消毒剂。
3结束语
随着现代居民对自来水水质要求的逐步提高,改善供水管网以及优化净水工艺,完善净水设施提高出水水质,同时加强对输配水系统的有效维护管理,避免二次污染的形成,最终保证供水水质已成为关系民生的重要问题。
参考文献
1 陈明吉.城市供水管网水质二次污染与防治对策[J].净水技术,2008(5)
2 候根然、宋艳清.二次供水水质污染的原因分析与防治对策[J]. 甘肃科技,2007
Two Pollution Problems and Countermeasureses
Existing in Urban Water Supply
Zhang Lan,Wang Huiquan
Abstract: Have analysed, prevent and cure the measure in proposition of and pertinence to the water pollution issue of the urban water supply.
Key words: supply water; water quality; pollution