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1、提出保障供水管网水质的措施 1 引言 供水安全指在出厂水质合格并具有足够水量和压力的前提下以尽可能低的造价，同时满足用户在水质水量及水压三方面的要求。供水管网水质安全问题是供水安全的主要问题之一。 一般来说，经水厂处理，出水都能达到国家所要求的饮用水水质标准。但是，出厂水需要通过复杂庞大的管网系统才能输送到用户，其间管线长度可达数十上百公里，水在管网中的滞留时间可达数日，庞大的地下管网就如同一个大型的“反应器” ，在这个“反应器”中进行各种物理、化学、电化学、微生物的反应，这些反应可能导致管网管道的破坏，管网水质的变化，导致供水安全问题，还可能超过国家的相关标准使得水质受到二次污染。本文针对如
2、何保障管网水质，综述不同原因及解决措施，并加以论证。 2 影响管网水质的因素与思考 影响供水管网水质的因素有很多，比如管网的管材及使用年限，水厂出水中的物质含量，管道中水的水龄问题等等，将在文中进行分析。 2.1 水源水问题及水质稳定性 水体富营养化不断加剧，藻类水华现象日趋严重，藻毒素对身体健康的影响不容忽视，持久性有机污染物、内分泌干扰素、 “三致”物质、 “两虫”等都很可能存在于我们的水源中，并为后续处理工艺带来困难，尤其是一些消毒副产物前体物的存在，威胁着管网中的水质安全。 水厂出水的稳定性也是影响管网水质的一个因素。水质的稳定性包括化学及生物稳定性，化学不稳定会腐蚀管道或产生管垢，生
3、物不稳定会使细菌繁殖。化学稳定性主要就是要保持水质一定的 pH 范围， 抑制管网中的进一步化学反应。生物稳定不会引起细菌在其中生长， 主要是用 AOC(生物可同化有机碳)指标来反映。 2.2 输配水管网对水质影响 目前，给水管网中所用的管道材料种类较多，但是在不同的应用环境与条件下有其最佳选择。目前，在给水工程中，我国输配水管网应用的主要管材为球墨铸铁管、环氧树脂涂衬球墨铸铁管、不锈钢管、玻璃钢管和塑料管等。 水质的变化与管道材质及内衬关系密切，出厂水在管网这个大反应器中与管壁物质进行反应。金属管道由于电化学腐蚀而产生腐蚀瘤和垢层，细菌和许多微量有害元素存在其中；使用钢筋混凝土给水管道由于砂浆
4、衬里的腐蚀或软化，水的碱化作用，对水质产生不良影响；使用塑料管道管壁光滑也不易发生化学反应，但是塑料经过长期浸泡会向水中释放化学物质，并且国家并没有出台相关规定来规范给水塑料管的管材，所以回收塑料会被用水给水管网，水质难以保证。 实践表明，对于未作防腐处理的碳钢管道，使用年限超过 5 年的，其腐蚀、污垢将达到严重的程度，引起水质恶化，管道使用年限越长，腐蚀越严重，水质状况越糟。成都市自来水公司的何维华在比较了不同供水管材的性能和价格后，提出了如表 1 所示的推荐意见。 表 1 不同管径的供水管材选用推荐建议表 管径（mm） 推荐意见（以次序排列） DN1800 800DN1800 300DN8
5、00 100DN300 DN100 室内明管 室外埋管 钢管、钢筒预应力管、加砂玻璃钢管、三阶段预应力管 钢筒预应力管、钢管、三阶段预应力管、加砂玻璃钢管 退火球墨铸铁管、铸态球墨铸铁管、三阶段预应力管、钢管 聚氯乙烯管、铸态球墨铸铁管、退火球墨铸铁管 钢塑复合管、聚乙烯夹铝复合管、交联聚乙烯管、热镀锌钢管 硬聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管、钢塑复合管 在给水管道中不可避免出现生长环是由于在管道中存在多种物理、化学以及微生物的作用这种环呈现在管道内壁的不规则性。经过相关研究，微生物生长的营养物质在原水经净化后依然还能大量存在于管道中在进行输送过程中在固体微粒和管壁上就会形成由于微生物作用而成的“生
6、长环” 。对于这些生长环来说，可以看作为病原细菌的聚居地大量活性细菌包含其中，包括真菌类、放线菌类、大肠杆菌、异养细菌等。在这样的影响下不仅产生了颜色和气味还能进一步恶化水质。同时随着管理水平的不断提高再加上先进节水设备的使用日用水量正在有所降低，这样必然增加了水在管网中的停留时间加剧了管网的水质问题。 2.3 运行过程中问题 低流速、长停留时间导致余氯消耗使细菌生长、沉积物增加。为减少病原体侵入要保持最低流速和最低水压，水压太高能量消耗过大；流态变化也影响水质:在水管内表面有一层似乎不流动的薄水层，当流速增大时，水层减薄，通过该水层水流的氧的扩散补给容易，故促进锈蚀；当流速再增大时，氧补给增
7、大，铁管表面氧气过剩趋于钝化反而腐蚀减少；若流速继续增大，由于紊流将发生气蚀，因机械作用使铁管表面产生空隙腐蚀。 水厂为保证出厂水和管网水的水质，消毒是必不可少的环节。由于余氯的持续性消毒作用，合理的加氯量是影响管网水质安全的另一个重要因素。不加氯或加氯量过低，就不能抵制管网中细菌、病毒等微生物的生长繁殖，保证水质的稳定；反之，加氯量越多，由于水中含有腐殖酸、富里酸等有机污染物，加氯后就会产生卤代烃类等致癌有机物，加氯量越高，加氯点越前（尤其是沉淀前加氯） ，产生的卤代烃越多，副作用也越大。 在管网内的停留时间越长，则水体自身及水体与管网、水箱等输配水设施所接触表面之间越可能发生各种物理化学和
8、生物化学的变化，最终影响管网水水质。造成管网水停留时间过长的原因主要有两方面：一是部分大口径管道流速较低；二是局部供水管道还没有形成环网，呈枝状，末端水流停滞。 2.4 其他问题 二次供水造成污染；管网爆裂、渗漏对水质的严重污染；没有对管道进行定期排泥、排污、冲洗、消毒；管道末梢、阀门及消防栓等水滞留时间过长，流动性差，造成污染现象；一些用户终端引起的污染。 水质二次污染在很大程度上是由于卫生管理方面的原因。一是对生活饮用水卫生管理与监督法规执行力度不够；二是监督管理机制不合理，自备水源和二次加压供水系统几乎全部由产权单位管理；三是管理不善，主要表现在二次加压供水系统建设中的设计、选材、施工、
9、验收往往不经卫生管理部门审查，而且交付使用后缺乏经常性的卫生管理。 3 管网供水安全的保障措施 3.1 提高出厂水水质和稳定性 目前，我国绝大多数自来水厂都不进行水质稳定处理。必须严格执行水质标准，规范工艺过程操作，保证出厂水水质。在安全性前提下，保证管网末梢余氯不能低于 0.05mg/L。努力降低出厂水浊度，减少水中有机物的污染。对于较差水源水，可通过加强饮用水深度处理工艺，有机结合现有的常规给水工艺技术来保证出厂水水质。 3.2 管网水停留时间模拟分析与调查 通过管网模拟分析计算，并结合现场实测，了解掌握管网水停留时间。进而进一步研究管网水质与停留时间关系，以便对有问题的管段采取特殊措施以
10、保护水质。输配水系统的腐蚀与水在管道内的流态密切相关。保持经济流速不仅能降低能耗，保证供水压力，也可有利控制腐蚀的发生。在对整个输配水系统进行评价时，应设法改造缓流区等易出现水质问题的区域，在全范围内平衡供水。 在管网这部分要通过管网的理论计算，供水管网的水质，和供水管网漏失几个方面综合考虑，来提高管网的水质，实现供水系统的优化调度。为了掌握管网水质变化动态，供水企业应按规定对管网采样点设置余氯连续测定仪、浊度测定仪、细菌测定仪，超过一定数值就报警。现在水质预报软件已经问世，它根据生物可降解有机物、细菌、余氯、pH 值、水温等参数与水质变化的关系，可以预报管网中的余氯、细菌等指标的变化，为改善
11、管网水质提供决策依据。 3.3 合理运行管理 要做好陈旧管网的维护及改造工作，并积极推进新型管材的使用，管道要抗腐蚀且无毒害，象钢筋混凝土管、给水塑料管、球墨铸铁管衬里钢管、铝塑复合管等等。选用的管网阀门与配件等，其阀体或配件内壁面应有热喷涂 PE 等材料防腐措施。 用户室内所用材料也要符合国家标准。 加强对管网各点水质检测，及时准确的取样分析，检测出具体的数据，尤其是对水质易受污染的地方、管网末梢和管网系统陈旧部分。通过对管网水质的监测，对水质监测数据变化的有关因素进行综合分析，可以及时地把分析结果反馈给水厂，调整各种内控指标，从而制订出合理的净水工艺，在一定程度上做好水质预测。有条件的最好
12、做到在线监测。 实践表明，周期性冲洗管网对提高管网水质，恢复管道通水能力，抑制腐蚀发生等具有重要意义。通过冲洗，可减少管道内的沉积物，将管网水的浑浊度控制在标准值以内。冲洗过程中适当增加消毒剂用量，以杀死冲洗后重新悬浮的微生物。若积累的腐蚀产物引起管道输水能力严重下降，应进行刮管衬里，特别对管网末端、消火栓或排水阀应进行定期排水冲洗。 3.4 分区供水 通过减少区块内外的连通性，对城市的主要街道、河流、古城墙、山体和铁路走向进行分析，并结合供水管网的合理布局，对管网实施分区。将供水区域分为若干个独立区块，并在每个区块的进出水管上安装流量计，从而实现对各个区块的进出流量监测。供水系统分区对提高供
13、水系统管理水平、减小漏失、减小产销差、提高供水效益等具有重要意义。 4 结论与讨论 城市自来水管网水水质是指送到用户水龙头的自来水水质，它将直接影响人民生活和工业生产用水的质量。管网水质的管理是自来水产品质量管理的一个非常重要的关键环节。 出厂水控制合理的 pH、碱度、总硬度、总溶解固体量及进一步提高有机物的去除率，是保证出厂水，管网水生物、化学稳定性，提高管网终端用户水质的关键。其次是加快城市旧管网改造，推广应用新型管材及采取内防腐措施，并定期冲洗管网；推行不停水作业措施，及时检漏堵漏。其三，运用新的工艺技术和计算机的便捷性，通过管网模拟分析计算，并结合现场实测，了解掌握管网水停留时间，利用
14、地质勘查，尝试分区供水，给供水管网一个更合理的布化和更优化的管理。 供水管网是给水系统的重要组成部分，改善管网水质无疑是改善供水水质的一个重要环节，供水部门在发展净水、改造净水工艺设施，提高出水水质的同时，应该加强对输配水系统的维护管理，通过测定出厂水在管网中的生物稳定性和对造成管网水质“二次污染”主要因素的分析研究，提出改善管网水质，避免“二次污染”的技术措施。控制出厂水在输配过程中的二次污染，使居民生活用水达到国家饮水标难。这对保障人民身体健康，保证社会经济的持续稳定发展有着重要的积极的意义。 参考文献 1 童祯恭， 刘遂庆.供水管网水质安全及其保障措施探讨 J. 净水技术 ， 2005， 24(1):49-53 2 赵洪宾，李欣，赵明. 给水管道卫生学 M. 北京：中国建筑工程出版社， 2008 3 罗询理，影响给水管网水质的原因及改善措施思考 J. 江西建材，2014， 03:68-69 4 王丹宁，赵明，赵洪宾.给水管网水质数据统计学检验模型的建立应用J.哈 尔滨工业大学，2007，39(12) 5曲维奇影响给水管网水质安全的因素及预防对策J山东：科技信息， 2007(5)：222 6 袁文麒，郑小明，徐兆凯，闫卿区域供水管网DMA规划方案研究J给水 排水： 2012 (5)：222
