浅谈影响城市供水水质的因素及措施

摘要：城市供水系统的任务之一就是提供给用户符合国家现行《生活饮用水卫生标准》的自来水。文章针对目前部分城市居民用水水质问题，从城市管网和微生物对城市供水水质二次污染的角度进行了分析。

关键词：城市供水 水质 影响水质因素 措施

前言

输配水系统是个巨大的反应器，其内出现的各种生物、物理和化学过程使管网水质和水量均发生不同程度的变化，系统物理结构也被破环，导致运行安全性下降。腐蚀是生物、物理和化学过程相互作用的结果，常见于各种输配水系统。严重的管道腐蚀不仅使管网水的浊度、色度、细菌种类和数量、有毒重金属含量等水质指标恶化，而且引起管壁变薄穿孔，增加水头损失和输水能耗等。有关腐蚀控制的研究对维持输配水系统正常的服务功能具有重要意义。

一、蓄水设备对水质的污染

1、广东省广州市公路工程公司贮水设备的选材不当

目前蓄水构筑物多为水池和水箱,水池大多采用钢筋混凝土结构,有的未作内衬处理,使水泥中有害成分析出,有的水池内壁涂料采用水泥涂料、聚胺涂料及一般环氧华脂涂料,这些涂料对水质造成不同程度的影响。水箱中仍有不少焊接钢板水箱在使用,焊接钢板水箱防腐多以防锈漆为主,其附着力差,一般36个月就脱落,尤其不抗水力冲刷,脱落的漆会直接影响水质,经对其浸泡水进行分析,有机物种类多于其它涂料,且含致癌物质。冷镀锌防腐层的附着力也较差,脱落物会使水中锌含量增高。

2、贮水设备工艺不合格

水池(箱)底未设计坡度,某些微生物或有机物易于沉积,水池(箱)内壁粗糙易导致青苔等微生物附壁生长。只设一个通气管或不设通气管,进出水管的位置不合适,造成水池内出现死水区。泄水管与下水管连接不合理,一旦停电、停水时,水管内形成负压,将下水吸入自来水管,进入供水系统。

3、还有些地区利用水库蓄水，由于水库容积大，水的长时间停留可能发生比较严重的底泥淤积并在下层形成厌氧环境，使硫酸盐还原茵等厌氧菌增殖，同时出现硝化和反硝化等过程。

引起城市饮用水水质恶化的原因还有其他几方面，首先是现代化工业尤其是合成工业发展所产生的化学物质大部分都通过人类活动进入了水体，使受纳水体的物理化学性状发生了显著变化，水源污染相应地引起了管网水的水质恶化；其次是水厂出水的生物稳定性和化学稳定性不足，且水在管网中停留时间较长，在输配水过程中水自身及水与管道内壁发生的物理、化学以及微生物等反应引起水质恶化；再次，是由于爆管或更换管道后冲洗不彻底等外源性污染而造成的水质恶化。

管网配水作为供水的最后一个环节，受水源污染状况、城市供水日标、供水管网及二次供水设施建设时间不长等原因，一直被供水单位和管理部门忽视，但随着人们对水质要求的提高和管道腐蚀等问题的出现，管网水质二次污染问题近年来日益突出，因此，研究管网水质二次污染及防治对策逐渐成为供水领域中的重要内容

二、管网管材对水质的影响

水质的变化情况与所用管材关系密切。城市供水管材多采用铸铁管、水泥管或钢管、复合材料管等不同管材，新管道过水后除余氯稍有降低，浑浊度、溶解性总固体略有升高外，其他指标应与出厂水相比较无明显差异。但使用年限长的管道，由于内壁腐蚀、结垢，导致水中铁、锰、铅、锌等金属物质和各种细菌、藻类、苯类、挥发性酚类指标的含量增大。管道更新改造研讨会研究表明，对于未作防腐处理的金属管道，当年限超过5～10年时，污垢就己达到了恶化水质的程度。对于防腐处理较低的金属管道，3～5年就开始出现腐蚀现象；管道使用年限越长，腐蚀越严重，水质状况越糟。管网末端小口径管道、用户室内管道对水质的影响是输水过程中水质降低的重要因素。

金属管道、配件、清水罐和清水池等输配水设施本身含有杂质，金属与杂质之间存在着不同的电极电位，这样，在水的作用下会形成无数微腐蚀原电池，由于化学和电化学作用往往会对管道内壁造成较严重腐蚀，产生大量铁、锰、铅、锌等金属锈蚀物。其过程如下：首先，由于电化学的作用，在管壁附近形成氢氧化亚铁，然后被水中溶解氧氧化，生成氢氧化铁，形成钝化保护膜。氢氧化铁一般质地疏松，一方面对金属表面有一定的保护作用，另一方面部分氢氧化铁脱水形成铁锈三氧化二铁，沉积于管道的内表面，形成结垢。由于它质地疏松，并不能起到保护作用。当供水管网运行状态发生改变，如检修阀门、更换管道或当流速突然增大时，氢氧化铁就会从管道内壁脱落而进入水中，产生红色的锈水，从而使水质恶化。

三、供水水质二次污染的预防

1．水龙头是输配水系统内腐蚀最严重的部位。这与水龙头处存在多种水固，气固，水气界面，水腐蚀和大气腐蚀等同时进行，材料损耗速度快有关。为防止水质在用户终端恶化，应推广使用造价低，耐腐蚀能力强的水龙头。

2．在居民区用水主要集中在几个时间段，其余时间内，水在小口径配水管及户内管内基本处于停滞状态，有利于微生物随机碰撞后发生粘附并稳定增长，使管道在较短时间内即出现腐蚀。考虑到小口径配水管和户内管对压力要求不高且PVC。PE管等的耐腐蚀性能好，建议在输配水系统末端和近末端，设计施工室内管道时多采用这些管材。

3．随着高层建筑的迅速陨起，二次供水范围越来越广。二次供水设施内流出的水的水质严重下降并会导致室内管道加速腐蚀；为了维持二次供水水质的稳定性，必须提高二次供水设施的设计，加强运行管理，尤其要重视定期清洗消毒工作，有关贮水材料的腐蚀控制，贮水量的适时调节等方面的研究也值得深人开展。

4．提高出厂水水质，杜绝二次污染的发生是控制输配水系统腐蚀的根本途径。每种水都具有腐蚀性，其强弱与水的理化特征和所接触材料的表面性质有关。如果条件许可，应适当改进生产工艺，如用石灰调节出厂水pH，降低水的腐蚀性。一般情况下，与水质恶化有关的腐蚀主要受生物过程调控。抑制微生物在输配水系统内生长，首先要防止微生物由于处理不彻底或发生二次污染从外界进入管道。为此，可对消毒工艺和消毒剂类型进行调整。二氧化氯等消毒剂的氧化性强，杀细菌抱子和病毒等微生物的能力超过氯且除THM前驱物效果好，可先用其对原水进行初级消毒，过滤后再投加氯，确保消毒效果。氯胺反应活性差，但稳定性好，在水力停留时间长的夜间可替代氯使用，达到持续杀菌的目的。抑制微生物再生长的其他措施包括对水进行深度处理，降低微生物生长所必需的营养物质(如铁)的含量，使微生物因营养缺乏而不能繁殖生长。

5．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，也可有效控制腐蚀的发生。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，在全范围内均衡供水。

6．输配水系统发生腐蚀后，水质严重下降。居民可根据水质下降程度适当调整用水习惯，尽可能排尽积水后接取大口径输配水管内流出的洁净水。

7．供水部门必须重视输配水系统的腐蚀问题。在腐蚀严重区，应经常开展冲洗工作。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。推荐在冲洗后投加腐蚀抑制剂，促进管道内表面保护膜的形成。

参考文献

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