居住区供水水质的保障

居住区供水水质的保障摘要：随着城市建设的迅速发展和居民生活水平的不断提高，城市的供水能力得到了相应的发展，特别是占给水系统投资55～65%的给水管网，越来越显示出巨大的作用，给水管道在城市的给水系统和建筑给水中承担着从配水厂到用户之间的输配水作用。因此，要求给水管道不但能满足人们所需要的水量和水压，而且还要保证所输配水的水质。目前我们大多数的供水企业把提高水质的大量工作用于净水厂的净化处理工艺上，忽略了给水管网产生的二次污染问题，自来水二次污染的产生有一段时间过程，所以往往没有引起人们的注意。但是给水管网，特别是铸铁管、冷镀锌钢管一旦发生二次污染将给我们带来更大危害，并且带来治理上更多的投资和麻烦。本文就居住区供水水质二次污染的产生及防治，提出看法，与大家讨论、研究。关键字：饮用水水质二次污染IndemniificattionooftheeQuallityoofWatterSuupplyinReesidenntialAreassAbstracct:Wiiththherappiddeeveloppmentofurrbancconstrructioonanddtheimproovemenntoflivinnglevvelofftheresiddents,,theccapabiilitieesofwaterrsuppplyoffaciityhaavedeeveloppedacccordiingly,,especciallyythewaterrsuppplypiipeneets,iinwhiichthheinvvestmeentocccupiees55to655perccentoofthaatofwaterrsuppplysyystemss,areshowiinggrreatrrole.IInwattersuupplysysteemsanndwattersuupplyofbuuildinngs,waaterssupplyypipeelinessarerespoonsiblleforrtrannsporttationnanddistrributiionoffwateerbettweentreattmentplanttsanddconssumes..Soittisrrequirredthhatwaaterssupplyypipeelinessshouuldnootonllymeeettheeamouuntanndpreessureeofwwaterthatarenneededd,butalsoensurretheequallityoofwatterthhatisstrannsporttedannddiaatribuuted.NNowmoostoffthewaterrsuppplyennterprriseshavepaidmuchattenntiontothhepurrificaationtreattmentproceessoffthetreattmentplantts,theesecoondaryypolllutionnofwwatersuppllypippenettswassignoored.IIthassapeeriodoftiimethhatruunninggwateerssseconddaryppolluttionhhappenn,souusualllywassignoored.AAssooonasthesseconddaryppolluttionhhappennstowaterrsuppplypiipeneets,esspeciaallyssoilppipesandccoldzzinc-pplatinngsteeeltuubes,,itwiilldoousmmuchhharmaandcoostmooreinnmanaagemennt.Thiispapperprresenttssommeideeasonnhowthesseconddaryppolluttionooftheequallityoofwattersuupplyinreesidenntialareasshascomeintobeninnganddhowtoprreventtandtreattit.KKeyworrds:ddrinkiingwaater,seconndarypolluution,,wateerquaality1.自来水水质质城市自来水水是城市的命命脉，是每位位居民每天必必须的数量最最大的食品，自自来水的水质质是关系到每每家每户和子子孙万代身体体健康的大事事、关系到部部分产品质量量、关系到整整个社会环境境，也是对外外开放和吸引引外资的重要要条件。衡量自来水水水质的优劣劣和安全与否否，国家颁布布了“生活饮用水水卫生标准”（GB57449―85)，简称标准准。这是国家家考虑到广大大群众饮水安安全和我国具具体情况所制制定的。生活活饮用水卫生生标准是现行行评价水质安安全的法规性性文件。在这这个标准中包包括感官指标标、一般化学学指标、毒理理学指标、细细菌学指标及及放射性指标标等五类35项内容，这这些指标值（特特别是毒理学学指标）与国国际饮用水标标准一致或接接近。1.1据世界卫生生组织对其所所制订的“饮用水水质质准则”（以下简称称准则）的解解释是：符合合“准则”的水就是安安全饮用水。水水质“标准”或“准则”中微生物学学指标是非常常重要的，它它不合格，可可能在同一时时间内造成大大面积人群发发病或死亡，因因此要求有很很高的合格率率，如管网水水大肠杆菌的的合格率要大大于95%。毒理学指指标因制订指指标时留有相相当大的余地地，有的是考考虑终身摄入入而无觉察的的健康风险；；有的是考虑虑在此浓度下下饮用70年每10万人中增加加一个癌症患患者，因此它它不意味着短短时间内不能能超过标准，只只要在较长时时间的平均值值不超过所规规定的水平即即可饮用。感感官性指标不不良，可能为为水质污染的的反映，会导导致消费者的的怀疑或厌恶恶。根据据我国具体情情况，建设部部组织制订的的城市供水行行业2000年技术进步步发展规划，要要求一类自来来水公司到2000年水质综合合合格率达到到95.944%，二类自来来水公司要求求达到92.377%，其它水司司要求达到85%。据1995年统计资料料表明，全国国521个自来水公公司水质综合合指标合格率率完成较好。综综合指标合格格率最高完成成100%；完成综合合指标合格率率99%以上的自来来水公司有317个，占统计计总数的60%；完成综合合指标合格率率90%以上的自来来水公司共有有508个，占统计计总数的97.5%。1.211997年小康住宅宅科技产业工工程项目中；；“居住区水质质保障技术”专题组，为为掌握我国城城市供水厂出出厂水水质状状况，向全国国大中城市的的自来水公司司和卫生防疫疫站发出了90份调查表，调调查资料表明明：1996年各自来水水厂的出厂水水各项水质指指标的平均值值符合现行生生活饮用水卫卫生指标，平平均总合格率率为99.399%，其中浊度度，细菌总数数，总大肠菌菌群和游离余余氯量四项指指标全年综合合合格率平均均值达到98.733%。从上述述资料说明，我我国大、中城城市自来水公公司净水厂的的供水水质，基基本上是符合合生活饮用水水卫生标准的的，是适应人人体健康要求求的。1.3在这次水质质调查中，对对城市供水管管网中的水质质情况同时进进行了调查，调调查结果表明明，从出水厂厂到管网水，到到用户的自来来水龙头，水水质下降情况况是存在的。1997年调查数据据中管网中浊浊度，细菌总总数，总大肠肠菌群和游离离余氯量四项项指标的全年年综合合格率率平均值为95.688%，较出厂水水降低了3.05个百分点，其其中下降量最最大的总大肠肠菌群，下降降了7.3个百分点，并并且平均值已已达2.96个/L，接近标准准临界值。细细菌总数也可可看出管网水水较地表水水水厂和地下水水水厂的出厂厂水分别增加加了2.88倍和3.07倍。另另外指标中的的氯仿、四氯氯化碳二项指指标，从出厂厂水到管网水水的水质对比比变化率分别别增加了47.911%和38.788%。从重点城城市实测的高高锰酸钾指数数和亚硝酸盐盐两项指标的的情况也表明明，从出厂水水到管网水的的水质对比变变化率也分别别增加了52.4%和35.0%。这反应了了管网中的水水质有机污染染物的增加和和氯化作用的的存在。从上面的数数据分析表明明，城市供水水由于输配水水管网中的种种种原因，使使管网中的水水质受到一定定的二次污染染，水质较出出厂水有一定定的下降。1.4城市供水系系统中为了满满足居住区内内最不利点的的水量和水压压的要求，城城市供水二次次加压系统中中的调贮水池池，水塔和水水箱，常常是是二次污染的的一个重要部部位，1997年的调查对对这部份作了了专题调查。调调查资料表明明：在这些贮贮水设备中“生活饮用水水卫生标准”中的35项指标的全全年综合平均均总合格率为为93.922%，较出厂水水降低了5.47个百分点，四四项指标的全全年平均综合合合格率为83.811%，较出厂水水降低了14.92个百分点，并并且总大肠菌菌群已超标，游游离余氯量已已不达标。从从水中有机污污染项目也可可看出，四氯氯化碳，高锰锰酸钾指数和和亚硝酸盐等等指标的平均均值已接近标标准的临界值值。高锰酸钾钾指数和亚硝硝酸盐的合格格率仅为52.355%和51.466%。所以以在城市供水水系统中的居居住区二次加加压供水的调调贮水池，水水塔和水箱中中的二次污染染情况更为严严重。1.511997年水质调查查中选择了有有代表性的居居住小区的给给水支管和用用水点的水样样进行了实测测，并和部份份城市卫生防防疫站监测资资料进行了汇汇总。汇总资资料表明，在在用水点处的的水质，35项指标的全全年综合平均均总合格率和和四项指标的的全年综合平平均合格率为为90.955%和80.944%,较出厂水的的水质对应下下降了8.44个百分点和17.79个百分点。四四项指标中总总大肠菌群和和游离余氯平平均值已不符符合标准要求求，浊度和细细菌总数平均均值已接近临临界指标值。反反映有机污染染物情况的氯氯仿和四氯化化碳和出厂水水相比较分别别增加了96.200%和88.077%，高锰酸钾钾指数和亚硝硝酸盐两项指指标和出厂水水相比分别增增加了139.880%和187.550%，平均值均均已超标。所以城市市供水到居住住小区支管和和居民用水点点处，水质已已明显下降，多多项指标的平平均值已超标标。2.居住区饮用用水质二次污污染的原因2.1输输配水管道内内的腐蚀、沉沉淀及粘垢是是造成管内二二次污染的原原因之一，而而管内的腐蚀蚀和结垢程度度，又常常是是以下因素造造成的。2.1.11在所有天然然原水中几乎乎都含有钙镁镁离子，并且且水中的重碳碳酸根离子易易分解出CO2和碳酸根离离子，这些钙钙镁离子和碳碳酸根离子化化合形成CaCO3和Mg(OHH)2难溶于水而而形成水垢沉沉渣。2.1.22水对金属管管道内壁的侵侵蚀，造成化化学腐蚀和电电化学腐蚀，因因而在腐蚀电电位差的阳极极部位使金属属遭到损坏，金金属失去电子子，以铁离子子状态转入水水中,留下多余的的电子趋向阴阴极。在阴极极形成氢离子子放电，溶液液在阴极失去去氢离子（H+)离子达到足足够数量时，在在溶液中的金金属离子同OH-离子反应形形成金属的低低价氢氧化物物，若低价氢氢氧化物Fe(OHH)2被水中的溶溶解氧所氧化化，变成高价价氢氧化物Fe(OHH)3，它沉积于于管内使管道道表面形成凹凹凸不平的氧氧化物沉淀。水中溶解解氧的大量存存在，使金属属管内壁形成成保护性的氧氧化物薄膜。当当给水管内的的水中溶解氧氧含量不多时时，就起不到到上述钝性作作用。比如，输输水干管中流流速大，氧气气接连不断地地由水带入，此此时氧对金属属起到钝性作作用；而在配配水管网的末末端，管内流流速较小，甚甚至有时不流流动，水中的的氧气处于无无法补充的状状态，水管就就易腐蚀。由于腐蚀蚀的生成物能能溶于酸性介介质中，而不不易溶解于碱碱性介质中。因因此，PH值偏低的酸酸性介质能促促进腐蚀作用用，而PH值偏高则能能阻止或完全全停止腐蚀作作用。铸铸铁管的腐蚀蚀还同铁和水水接触的表面面有关，因为为在其接触的的表面上有一一层不流动的的薄水层，流流速增大，则则水层变得更更薄。通过该该水层水流中中的氧扩散，补补给就容易，因因而促进锈蚀蚀。小口径给给水铸铁管，由由于流速处在在较大的变化化范围，所以以锈蚀多，出出现锈水机会会就越多。据据大量的水质质监测数据表表明，导致管管网水质降低低的主要原因因是街坊内小小口径管道，特特别是用户内内部管道。这这些管道几乎乎没有采用涂涂衬保护措施施，而我国有有一半的大、中中城市自来水水出厂水水质质有腐蚀趋向向，致使管道道锈蚀更为严严重。从而导导致水中余氯氯含量迅速减减少，浊度、色色度、铁、锰锰、锌、溶解解性总固体、细细菌学指标等等明显增大，甚甚至出现“红水”、“黑水”等水质事故故。2.1.33水中含铁量量过高所引起起的管道沉淀淀堵塞。作为为给水的水源源一般含有铁铁盐。生活饮饮用水水质标标准中规定铁铁的最大允许许浓度不超过过0.3mgg/L，当铁的含含量过大时水水应予以处理理，否则在给给水管网中容容易形成大量量沉淀。水中中的铁常以重重碳酸盐形式式存在。以重重碳酸铁形式式存在时最不不稳定，易分分解出二氧化化碳，而生成成的碳酸铁经经水中溶解氧氧的作用，转转为絮状沉淀淀的氢氧化铁铁。它主要沉沉淀在管内底底部，当管内内流速度较大大时，上述沉沉淀就难形成成；反之，当当管内水流速速度较小时，就就促进了管内内沉淀物的形形成。2.1.44管道内的生生物性堵塞。从从管道堵塞性性沉积物的分分析中得知，既既有矿物成分分也有有机成成分。这种有有机成分中包包括微生物和和藻类，它们们大量地存在在于给水的水水源中。这些些极小的，活活的有机物进进入管道内附附着在管壁上上，在具备良良好的生存因因素时，就繁繁殖而聚积，从从而缩小了管管道的有效过过水面积。城市给水水管网内的水水是经过处理理和消毒的，在在管网中一般般就没有产生生有机物和繁繁殖微生物的的可能。但是是铁细菌是一一种特殊的自自养菌类，它它依靠铁盐的的氧化，在有有机物含量极极少的清洁水水中，利用细细菌本身生长长过程中所产产生的能为生生存源。这样样，铁细菌附附着在管内壁壁上后，在生生存过程中能能吸收亚铁盐盐和排出氢氧氧化铁，因而而形成凸起物物。由于铁细细菌在生存期期间能排出超超过其本身体体积499倍的氢氧化化铁，所以有有时能造成水水管过水截面面严重的堵塞塞，并且这种种突起物是沿沿管内壁四周周生成的，不不仅是管底面面而已。另外外，硫酸盐还还原菌是一种种厌气细菌，它它常存在于管管内壁上，在在缺氧的条件件下，金属管管道在电化学学腐蚀过程中中会起到加成成的作用。据据资料【4】Allen等发现在管管网管垢中都都有很大数量量的球状菌、杆杆状菌、丝状状菌和藻类，具具有铁细菌特特点的螺旋茎茎的盖式铁柄柄杆菌属也大大量出现在水水样和管壁上上。2.1.55水中悬浮物物的沉淀是形形成沉渣的最最简单的过程程。尽管大多多数给水管道道所输送的水水中，悬浮物物含量很少，可可是毕竟有沉沉淀物形成，特特别是直接向向管网输水的的井水，往往往使井中的粉粉砂，细砂随随水流带入管管内。尤其是是生物的集聚聚粘附性能，使使这些悬浮无无机物很易在在管道内沉积积。2.2防腐衬里层层渗出对水质质的污染2.2.11镀锌钢管，特特别是冷镀锌锌钢管，镀锌锌层脱落除对对金属管道的的腐蚀失去保保护作用外，还还会使水中锌锌含量增高；；2.2.2沥青衬里可可能导致水中中苯类，挥发发性酚和总放放射性等指标标增高；2.2.33水泥砂浆衬衬里是我国目目前铸铁管和和大口径钢管管常用衬里材材料，但美国国（AWWA）报导，如如果处理不当当其渗出物会会恶化水质。小小康住宅产业业工程项目居居住区水质保保障技术专题题组研究测定定也发现“溶解性物质质有一定提高高，产生浊度度物质，硬度度变化和NH3渗出等问题题存在”。2.3余氯量对水水质的污染管网中含含有一定量的的游离余氯对对管网中水的的消毒有好的的作用。但是是余氯量能和和管网二次污污染有机物作作用生成各类类有机氯，而而有些有机氯氯是明确的致致癌物质。1997年调查资料料分析中也发发现凡是出厂厂水余氯量较较大，而用水水点余氯量反反而小的测点点，恰好氯仿仿和四氯化碳碳二项指标增增加值较大。2.4外界因素的的影响对管网网水质的污染染2.4.11埋地管道管管外壁腐蚀发发生穿孔，接接口不严密，发发生不均匀沉沉降或接口渗渗漏，又未及及时修理，一一旦失压或停停水，外部脏脏水就可能渗渗入管内；2.4.22安装在阀门门井中的阀门门渗漏和自动动排气阀被污污水侵泡，污污染水渗入或或被自动排气气阀吸入管内内；2.4.33管道爆裂不不及时修复，脏脏水渗入；2.4.44生活饮用水水管网和非生生活饮用水管管道或非城市市自来水管网网连通，阀门门或逆止阀不不严，其他管管网的水串入入城市生活饮饮用水管网造造成污染。2.4.55用水端点的的卫生设备，水水箱，水池或或压力设备出出现水回流现现象，将污染染的水回流进进入管网。2.5管网管理不不善造成管网网水质的污染染2.5.11新敷设管线线竣工后，没没有严格按照照必须高速冲冲洗，消毒液液侵泡（24小时以上），清清水冲洗的要要求去做，致致使投入运行行后对整个管管网水质产生生影响；2.5.22没有对管网网的死水区，线线路终端等部部位进行定期期放水冲洗，使使死水区水质质下降；2.5.33没有对管网网定期进行清清管，刮管和和衬涂内壁；；2.5.44在旧管检修修或更换后，急急于供水，没没有按要求进进行管道的冲冲洗和消毒；；2.6调贮水设备备形成的二次次污染2.6.11金属贮水设设备一般都要要涂刷内外防防腐层，普通通的防锈漆附附着力差，一一定时间会脱脱落，影响水水质，同时失失去对金属壁壁腐蚀保护作作用。有些防防锈漆也有渗渗出物会影响响水质。混凝土和钢钢筋混凝土贮贮水设备，采采用水泥砂浆浆抹面也应注注意水泥中可可能渗出的有有害物质。2.6.2贮水设备的的结构不合理理，进出水管管的位置不合合适，往往造造成池内的短短流和出现死死水区。2.6.33贮水设备的的设计计算不不合理，单求求安全可靠，致致使贮水设备备容积过大，水水在设备中停停留时间过长长也会影响水水质。2.6.44贮水设备位位置选择不合合适，通气孔孔无防污染措措施，人孔盖盖板密封不严严密，埋地设设备无防渗漏漏措施等造成成外界的污染染物进入设备备，造成严重重的二次污染染。2.6.55管理不善，贮贮水设备长期期不维修，不不清扫，势必必水质会逐步步恶化。据成都自来来水公司对自自来水在钢板板、玻璃钢、钢钢筋混凝土水水箱中，不同同贮存时间的的水质变化情情况进行的监监测。结果表表明，除铁质质水箱中铁、锰锰含量略有增增大外，一般般理化指标和和毒理学指标标无明显差异异。但自来水水在水箱中贮贮存24h后，余氯为为零。特别是是在夏季水温温较高，水中中余氯含量迅迅速减小，12h后即为零，不不宜直接饮用用（见表1）。高位水箱水质变变化情况表1项目贮存时间（h）06122448余氯(mg/LL)0.4微000浊度(NTU))1.11.11.21.62.4细菌总数(个//L)43646147总大肠菌群(个个/L)<3<3<3518总有机碳(mgg/L)1.081.091.091.171.23在他们近三三年的跟踪调调查中发现，凡凡是未清洗消消毒的水箱其其水质常规四四项指标（指指余氯、浑浊浊度、细菌总总数、总大肠肠菌群）合格格率低于10%；个别水箱箱中亚硝酸盐盐氮的含量高高达0.48mmg/L；有的水箱箱由于表面涂涂料质量较差差，使水中酚酚类超标。每每年清洗消毒毒一次，在清清洗消毒周期期内采集水样样化验，常规规四项指标都都合格的合格格率不足30%。3.防止居住住区水质二次次污染的技术术措施3.1提提高出厂水水水质，消除输输配水系统的的二次污染隐隐患。因为水水在管网中发发生腐蚀，结结垢和沉淀，是是和出厂水的的水质关系密密切，是出厂厂水带来的隐隐患。如果出出厂水是不稳稳定水或水中中含铁量较高高，或者水厂厂常有出浑水水现象等，水水在管道流动动过程中发生生腐蚀，结垢垢和沉淀等现现象是难免的的，这就要求求提高出厂水水水质。改进进净水生产工工艺，有可能能宜采取水质质稳定处理，如如用石灰调节节出厂水PH值，降低水水的腐蚀性。3.1.11生物处理和和活性炭吸附附能提高水的的生物稳定性性。生物处理理给水有很多多优点，包括括对微污染物物的去除，减减少氯的用量量，减少消毒毒副产物的形形成，去除有有利于细菌再再生长的有机机物等。生物物滤池，生物物接触氧化池池和生物流化化床等，常用用于饮用水的的预处理。生生物处理对去去除水中的有有机物是非常常有效的，它它对AOC的去除率可可达到90%以上。水中中常见的一些些化工污染物物，如芳香烃烃，氯苯，酚酚和氯化脂肪肪族在生物膜膜法中都能得得到降解。研研究表明，在在混凝沉淀之之后进行生物物处理可保证证获得生物稳稳定的饮用水水，对水中的的致突变有机机物也有一定定的去除作用用，大大提高高了饮用水的的生物稳定性性，使管网水水具有更长的的保质期。以以活性炭为代代表的吸附工工艺是对付有有机污染物的的有效实用技技术，其比表表面积大，对对色，嗅，味味，农药，氯氯化物等都有有良好的去除除率，而且还还能吸附水中中的微生物。据据研究表明，生生物活性炭技技术对酚的去去除率达80%，对氯化物物的去除率是是65%，对铁，锰锰和铜等重金金属的去除率率可达80―92.5%。【6】3.1.22消毒剂的合合理选择。近近年来的研究究已表明，氯氯胺在控制生生物膜方面比比自由氯更有有效果。即使使自由余氯为为3―4mg/L，对铁管上上生物膜的控控制效果也不不大，而余氯氯胺浓度只要要大于2mg/L，就能成功功地减少活菌菌计数。这是是因为和氯胺胺发生化学反反应的化合物物类型受限制制较多，因此此它穿透生物物膜层的能力力强，使附着着的微生物失失活，而自由由氯的反应速速度快，在它它穿过生物膜膜以前就被消消耗掉了大部部分，因此氯氯胺的消毒效效果比自由氯氯好。在美国国，70%以上的水厂厂使用氯胺消消毒。但有研研究表明，氯氯胺的浓度要要在某一临界界值以上才能能有效控制铁铁管上生长的的生物膜。资资料说明：要要使附着的细细菌失活，余余氯胺浓度维维持在2.0mgg/L是必要的。3.2在居民区，用用水主要集中中在几个时间间段，其余时时间水在小口口径配水管及及户内管中基基本处于停滞滞状态，有利利于微生物随随机碰撞后发发生粘附并稳稳定增长，使使管道在较短短时间内即出出现腐蚀。考考虑到小口径径配水管和户户内管对压力力要求不高，可可采用新型给给水塑料管材材，如硬聚氯氯乙烯（UPVC），高密度度聚乙烯（HPDE）；交联聚聚乙烯（PEX）；聚乙烯烯（PB）；丙烯晴晴一丁二烯一一苯乙烯（ABS）；氯化聚聚氯乙烯（CPVC）；铝塑复复合管（PEX―AL―PEX）；改性聚聚丙烯（PPR）；钢塑复复合管等等。这这类管材内壁壁光滑，耐腐腐蚀，无污染染，适用于建建筑物内冷水水、热水和饮饮用水的系统统，可令用户户高枕无忧，因因而上海市建建委发出通知知，于1998年10月1日起开工的的住宅，办公公楼和公共建建筑物，禁止止设计、使用用镀锌钢管，而而应推广使用用塑料管材。3.3从调查结果果看，