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对二次供水水质污染现状及防治措施的分析
[摘要]文章着重从二次供水水质污染存在的问题,对二次供水贮水设施、输配水管道及管理等方面造成的二次供水水质污染的成因进行分析,并提出相应的防治对策,以供大家参考与探讨。
[关键词]二次供水;污染成因分析;防治措施
[作者简介]王诒秀,海南省海口威立雅水务有限公司,海南海口,570208
[中图分类号] TU991.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)06-0036-0002
一、前言
在飞速发展的城市建设中,作为城市基础设施之一的市政供水系统,其市政管网的水压已无法直接满足要求。为此相应出现了各种形式的二次供水方式,随之也带来了二次供水过程中的水质污染问题。二次供水主要指自来水由市政供水管网供到小区或建筑物内的储水池之后,再由小区或建筑物内的储水池、水泵、屋顶水箱供到各用水点的过程。二次污染是指水厂出水合格,但到达用户水龙头出水水质不合格的问题。究其原因有客观的,也有主观的;有历史的,也有管理不到位造成的。近几年,随着城市的发展,二次供水得到更广泛的应用。伴着二次供水的发展,以及对用水水质要求的提高,二次供水系统对水质的污染已是水质污染的主要原因。加强对二次供水的治理,保证用户用到符合国家水质标准的水,已是供水企业必须面临和解决的问题。
二、二次供水水质存在的主要问题
二次供水存在的主要问题是水质问题,表现在供水水质合格率低,未经二次消毒的供水合格率只有60%～ 70%。二次供水系统的污染点主要是水池和水箱,其中的主要污染物质有:
1.水箱(池)内的水经过较长时间的累积,积累的各种有机物提供了红虫及其他微生物繁殖的物质基础;池内水体停留一段时间以及对流较小,以致水中含氧不足;池内温度适合红虫生长及繁殖的条件;离水厂远端水池水余氯的消降等均为红虫生存提供了条件(余氯浓度在0.05mg/L以上时,能有效阻止红虫的生长)。它常寄生在水箱的积(污)泥、粗糙的水箱(池)的表面、水管内的水垢以及藻类之中。
2.浊度及色度问题。二次供水浊度明显高于管网水、出厂水,这是二次供水设施(水池及供水管)二次污染所致。
3.有机物调查表明,管网水和二次供水的氨氮分别为0.02mg/L、0.07mg/L,二次供水的氨氮明显高于市政供水;耗氧量、总氮二次供水也高于管网水。
4.加氯副产物问题。二次供水中加氯副产物氯仿、四氯化碳经常有超过国家标准的现象发生。这可能是市政供水加氯副产物或清洗二次供水设施后一次性投加大量的氯所致。
5.二次供水中余氯的消降导致红虫、微生物的生长,是水质卫生最不安全的因素。
三、污染成因分析
(一)二次供水贮水设施造成的污染
二次供水过程中,一般都采用贮水池和水箱。贮水池和水箱的设置是用来满足生活用水量和消防用水量的,而水箱材质不合格、水箱大小与用水量比例不合理会造成水质的污染。贮水池及水箱的容积是根据进水量与用水量的变化曲线计算确定,当资料不足时按最高日用水量的20%～25%确定。故设计者在设计时,考虑安全用水,将水箱、水池容积设计偏大。这样会造成自来水在贮水池及水箱中的停留时间增长,自来水中的余氯会很快分解消失,这给水质造成二次污染提供了时间的便利。监测部门监测结果表明:当水温低于10℃时,滞留时间超过48h时;当水温在15℃时,滞留时间超过36h;当水温大于20℃时,滞留时间超过24h;则细菌、总大肠菌群指标明显增加。
(二)输配水管道造成的污染
水在流经未经涂衬的金属管道、配件、水箱的过程中,由于水源水水质复杂,水处理过程中,药剂投加量及溶解氧,以及管道夜间用户用水量小、管道运行流速偏低等因素,会造成管道内壁产生较厚的环状锈垢。由于管道内壁的锈垢块部分Fe(0H)3可浮游于水中,锈块中有2%～3%可溶于水中,使水质受到二次污染。当用户早晨打开水龙头时,就会出现“红水”现象。这是由于聚集管道内的锈蚀物在水流速度、水压突然变大或方向突然改变时,被冲走造成短时间的水质恶化,出现“红水”甚至“黑水”,造成供水水质事故。
(三)微生物的繁殖对水质的污染
二次供水管网和贮水池(箱)内微生物污染的种类通常有细菌、大肠杆菌、自养型铁细菌和硫的转化菌等。造成上述微生物繁殖的主要原因:一是水中残存的还原性物质(包括微生物本身)或者还原性二次污染物对余氯的过度消耗;二是水的滞留时间过长。微生物的再度繁殖对水质的危害,除了直接造成细菌学指标的下降外,还会加速管道的锈蚀、结垢。因为这些微生物以水中的有机物为能源进行新陈代谢所需要的各项活动,其产物反过来又会促进金属表面的恶化,形成对管道的腐蚀。
(四)外界造成的二次污染
有时供水系统受到外来的二次污染会造成水质周期性的或间断性的恶化。
如:(1)管网系统的渗漏、破漏等造成与外界的渗透污染;(2)蓄水池(箱)的外界污染;(3)用水点处设置不合理造成与外部污(废)水虹吸倒流;(4)分质供水水质防止措施不到位造成渗透污染。
(五)二次供水设施建造、管理上造成的污染
近年来,楼层越建越高,而二次供水系统设计却一直缺乏规范,在建设中的设计、选材、施工、验收往往不经卫生管理部门审查。一些开发商只注重于外在,而忽略关系业主身体健康的饮用水系统。二次供水设施的管理存在一些问题,管理制度也不规范、健全,很多居住小区的管理人员为退休职工,给水专业技术素质低,流动性大,责任约束性差。有的设施建设虽合格,但缺少日常维护、运行、检修、清洗、消毒等管理制度,致使“脏、乱”乘虚而入。尤其是住房制度改革后,大部分房屋产权(其中包括二次供水等共用设施)转为个人业主所有,管理成了盲区。且有些二次供水设施建成后交付物业管理,有些由单位管理,有些甚至无人管理。一些产权单位除支付电费外,其他费用一律不交。最终导致水箱不能按时清洗,水箱无盖、锈蚀严重,水质不检测,应该更新的设备无法更新。
四、水质污染的防治对策
(一)采用优质新型管材
传统的镀锌钢管及铸铁管锈蚀、结垢严重,应该逐步淘汰和禁止使用,积极推广使用新型给水管材。如塑料管(PE管、PPR管)、复合管(如铝塑复合管、钢塑复合管)、耐蚀金属管(如铜管、不锈钢管)等。笔者认为,塑料管、复合管耐蚀、不结垢,且能长期保持良好的卫生性能和输水性能。由于塑料管强度较低,复合管兼有金属管的强度可用在暗装或明装;耐蚀金属管强度高,但价高且对水的稳定程度不及塑料管,如长期输送也会有铜绿、锈水问题出现,建议用在卫生器具的配管上。
(二)对贮水池(箱)采取有效的防水质污染对策
1.贮水池(箱)材料严格采用防污染卫生材质
贮水池宜采用水泥混凝土防渗等级高的材料;水箱可采用卫生级玻璃钢、搪瓷钢板、热浸锌钢板或卫生级环氧树脂涂衬处理钢板等具有较好防污染效果的材料。
2.生活、消防水池(箱)设置问题
笔者认为,由于消防贮水水池和生活贮水池容积都很大,如合建会造成水在池内停留时间过长,影响水质,应分开设置以保证生活用水水质。屋顶水箱可采用合建,采取生活用水从水池(箱)底部虹吸出流,或池(箱)内设溢流墙(板)等措施,使消防用水不断更新。如48小时水质得不到更新,应在出水口处设置水消毒处理装置。埋地贮水池不要布置在易受污染处,应保证其与化粪池之间不小于10m的净距。当净距不能保证时,可采取提高饮用水池标高或化粪池采用防漏材料等措施。
3.合理设置贮水池(水箱)的溢流管、泄水管和检修孔
溢流管上应设存水弯,用水封防止污物进入。水池(箱)底部要有一定的坡度,并装有泄水清洗管。溢流管、泄水管不能与污水管直接连接,均应有空气隔断装置。贮水池(箱)顶部应设两个以上通气管,以使池(箱)内空气流通,且要在管口处设置。这样既能防虫、鼠、尘埃进入,又能使空气流通。检修孔要采用密闭式。
(三)二次供水贮水设施应建立净化消毒系统
为保证二次供水设施贮水池及水箱的污染,应建立贮水池及水箱的净化消毒系统,确保二次供水管网内不再受到水质再次污染。
(四)加强二次供水设施及管网的管理工作
建议在二次供水设施及管网的管理工作采取以下措施和制度。(1)提高管理人员的专业业务素质,持证上岗。(2)进一步完善城市供水条例中关于二次供水的有关条文,加大执法力度,明确责任和义务。(3)严格执行工程建设审批制度,二次供水设施应与工程项目同时设计、同时施工、同时投入使用;供水管道必须采用符合国家饮用水标准的优质管材,外露管材使用钢塑复合管(无防晒功能的塑料管要采取做防晒保护层的措施);水箱水池须采用不锈钢内衬或内涂食品级涂料。(4)贮水池、水箱及管内(死水区)和管线终端等部位要执行定期放水、冲洗消毒制度;(5)制定管线全面寻查和管道检漏及维护、维修工作制度。
五、结语
城市供水中,二次供水是不可或缺的组成部分,而二次供水造成的水质污染是不容忽视的问题。必须做好防止水质因二次供水而受污染,保证用户用到水质合格的自来水,并明确城市供水单位、二次加压设施产权单位、专业清洗和维修单位以及卫生管理部门的职责,形成相互制约的管理机制,明确管理模式及资金渠道,以安全为第一要素,统一标准,实施全社会二次供水的专业化规范管理,从而将二次供水水质污染的防治纳入法制化、科学化、有序化的管理轨道。
