管道分质供水管材质量评价方法探讨

1、管道分质供水管材质量评价方法探讨(1)    论文作者：林耀军 肖伟民 罗冬浦 肖贤明摘要：在以往研究的基础上，应用管材浸泡实验，提出应用TOC、VOCs及口感3项指标评价分质供水管材质量的方法。结果表明，在本研究实验条件下，较好的管道分质供水管材应当是在满足其他质量指标要求的前提下，TOC<0.08 mg/L，VOCs<5.0 g/L，口感级别在12以上。 关键词：管道分质供水 管材质量 评价方法 近年来，管道分质供水在一些比较发达的城市发展迅速。由于管道分质供水与桶装水相比具有方便、经济等优点，显示出具有较大市场潜力1，2。然而，管道直饮

2、水能否被消费者接受，质量问题是关键。本文所讨论的一个问题是如何经济、合理地评价管材质量。传统的方法主要是从机械强度、工程施工等方面考虑3。在分质供水工程中发现不同类型管材在净水输送过程中，可溶出一些极其微量有机物，且因杀菌方式、管材质量不同存在较大差别。如何从这方面评价给水管材质量，是一个新的研究课题。本研究试图通过一系列设计的浸泡实验，研究其溶出物的多少及其对水质的影响，确定管材品质，供管道分质供水设计与选材时参考。1 样品选择本实验管材样品规格与特征见表1。2 实验方法管材样品长度20 m，规格20 mm；纯净水处理工艺：自来水活性炭 微滤RO膜过滤杀菌；将上述工艺处理后的纯净水注入上述实

3、验管道中，压力     厂家编号    材 料    规格/mm    No.1    铝塑管（内衬材料为交联聚乙烯），进口材料    20    No.2    铝塑管（内衬材料为交联聚乙烯），国产材料    20  

4、  No.3    PP-R(共聚丙烯)，国产材料    20    No.4    PE(交联聚乙烯), 进口材料    20    No.5    PP-R(共聚丙烯), 国产材料    20    No.6

5、0;   PP-R(共聚丙烯), 进口材料    20    No.7    不锈钢桶    20表1 管材样品2 kg/cm2，保存时间分别为12，24，48 h；选择三氯异氰尿酸（TCCA）消毒剂对净化水进行消毒处理，研究不同类型管材中水质指标的变化。TCCA由于具有缓溶的特点，在自来水厂较难应用，目前主要应用于自来水的二次供水消毒等其他消毒行业4。采用TCCA消毒是因为实验过程中水流量小，易于控制水中

6、余氯的浓度。TCCA具有比ClO2更强的消毒效果。采用总余氯浓度代表TCCA投加量，将净化水中原始余氯投加量控制为0.20 mg/L。对上述实验，分析的项目包括：挥发性有机物（VOCS）；口感；总有机碳（TOC）；亚硝酸盐。因目前对小区分质供水水口感的评价尚无统一规范。表2是在实际工作中总结出的定性评价方法，供同行参考。应指出的是，该标准与自来水水质指标中嗅与味指标评价标准不同，根据经验，表2中级别为-2的相当于广州自来水的口感。表2 净化水口感 评价方法     级 别    口感描述  &#

7、160; 说 明    2    有一点甘甜感，无任何异味，爽口    口感好    1    无任何异味，爽口    口感较好    0    无任何异味，与自来水口感明显不同    可接受   &

8、#160;-1    出现自来水类似的味道，不爽口    较差    -2    水的口感与自来水接近    差3 实验结果及认识实验结果见表3。3.1 不同类型管材对纯净水口感的影响从表3分析结果可见，不同类型管材溶出的TOC与VOCs变化大，较好的是不锈钢管材，其次是进口材料塑料管，而国产材料管材溶出物较高。这些管材经0.2 mg/L TCCA浸泡48 h，TOC可从0.041 mg/L增加到

9、0.29 mg/L，VOCs可从3.50 g/L增加到15.47 g/L。由此可见，管材材料是影响溶出物的最主要指标。3.2 水中TOC、VOCS随保存时间的变化如表3所示，保存时间延长，不同类型管材中净化水的TOC略有增加，除No.2管材TOC较高外，其他管材TOC均分布在0.050.11 mg/L范围内。VOC 本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。S结果与TOC呈类似的规律，但不同类型管材有较大差别，质量较好的有：No.4、No.6，其VO

10、CS仅略高于不锈钢管材（No.7）及新鲜净化水(No.8)。3.3 水口感随保存时间的变化从表3分析结果可见：（1）较好管材水口感随时间变化不明显，但质量较差的管材口感随时间延长而明显变差；（2）口感好坏在很大程度上取决于水中TOC、VOCS的含量，这两个指标在水中含量较高，水口感较差；（3）口感与余氯的关系不十分明显，从本实验结果看，当余氯含量不到0.20 mg/L时，其对口感没有直接影响。这些结果表明，低的TOC、低的VOCS，较低的余氯含量是保持管道分质供水水口感最重要的指标。表3 经TCCA消毒后的饮用净水在不同类型的管道中几项水质指标的变化   

11、0; 时间/h    样 品    TOC/ mg·L-1    VOCs/g·L-1    口感    NO2(以N计)/ mg·L-1    余 氯/ mg·L-1    12    No.1   

12、0;0.046    3.61    0    <0.001    0.15    No.2    0.17    10.54    -1    <0.001    0.16 &

13、#160;  No.3    0.063    7.76    0    <0.001    0.16    No.4    0.061    1.88    1    &l

14、t;0.001    0.15    No.5    0.069    7.54    0    <0.001    0.17    No.6    0.057    1.86 

15、60;  1    <0.001    0.18    No.7    0.048    1.76    2    <0.001    0.19    新鲜纯净水    

16、;0.034    1.50    2    <0.001    0.0    24    No.1    0.056    4.75    1    <0.001  

17、  0.12    No.2    0.22    12.4    -2    <0.001    0.15    No.3    0.081    11.05    -1&

18、#160;   <0.001    0.15    No.4    0.074    4.66    1    <0.001    0.14    No.5    0.10  &

19、#160; 6.52    0    <0.001    0.15    No.6    0.04    3.48    1.5    <0.001    0.15    No.

20、7    0.059    3.12    2    <0.001    0.19    新鲜纯净水    0.040    3.99    2    <0.001  

21、  本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。    48    No.1    0.084    8.05    1    <0.001    0

22、.08    No.2    0.29    15.47    -2    <0.001    0.10    No.3    0.088    12.82    0  &#

23、160; <0.001    0.11    No.4    0.089    4.7    1.5    <0.001    0.12    No.5    0.11    1

24、0.47    1    <0.001    0.12    No.6    0.079    4.5    1.5    <0.001    0.15    No.7 

25、0;  0.056    5.05    2    <0.001    0.16    新鲜纯净水    0.047    3.57    2    <0.001    

26、;3.4 余氯在不同类型管材中的消耗不同类型杀菌剂在纯水中存在一定半衰期，TCCA在水中半衰期为44 h5。管道中余氯的消耗主要取决于水质及管材质量。从表3中可见，不同类型管材中余氯变化存在一定差别，总的来看是No.1、No.2、No.3余氯消耗较快，其他管材较接近。3.5 评 价上述研究结果表明，不同类型管材质量存在明显差别。根据工作经验，评价管材质量一种最直接最管用的方法是水的口感。根据本研究结果，影响管道分质供水水口感的因素有两个方面，即水中余氯及管材溶出物含量。图1是不同类型管材在不同浸泡时间TOC与VOCS分析结果，两者呈正相关。 图1 经杀菌后的净化水在管网保存中TOC与VOCS的

27、关系 (数据来源于12、24及48 h，当TOC<0.08 mg/L, VOCs<5 g/L时，水口感级别12)图2 管道分质供水水口感(TR)与余氯含量(R-Cl)的关系(数据来源于不同管材、不同保存时间)图2综合了近年来所有余氯与口感关系的分析数据。从中可见，当余氯大于0.20 mg/L时，水口感较差，当余氯在0.010.20 mg/L时，余氯对口感的影响不是很明显。因此，在管道分质供水中，当保持较低余氯含量时，对水的口感影响不大。据此，提出应用VOCs与TOC两项指标评价管材质量，在本研究实验条件下，较好的分质供水管材评价指标应是TOC<0.08 mg/L，VOCS&l

28、t;5 g/L，口感级别12。    3.6 保存实验 进一步对部分管材样品注入含TCCA（0.2 mg/L）杀菌剂的水后进行了长达一周的保存实验。分析结果表明，保存一周后，这些管材中的水口感体现出更大的差别，除No.4、No.5、No.6、不锈钢桶( No.7)口感仍较好外，其余口感均较差，难于接受（见表4）。表4 不同类型管材 保存7 d后水口感及余氯浓度变化     管 材    口 感    余 氯/ mg·L-1&#

29、160;   No.1    -2    0.00    No.2    -2    0.00    No.3    -2    0.00    No.4    1    0.01    No.5    1&#