關于管網材料對供水水質的影響分析

張興波，陶 潔

(1.綏濱縣水利勘測設計隊，黑龍江綏濱156200;2.綏濱縣自來水公司，黑龍江綏濱156200)

1 管材對水質的影響

管網管體破損和腐蝕是水質事故的重要成因。縣直級各鄉鎮的自來水工程建設多為20世紀90年代前鋪設的鐵質管道，由于技術原因，當時未采用內外防腐措施，現今銹蝕已相當嚴重，是使自來水成為“紅水”、“黑水”水質不達標的誘因。

金屬管內壁銹蝕的管道污染增加量較大，小口徑管道的增加量比大口徑更大。鐵銹溶于水中造成臭味及味覺不快。另外金屬管子內壁腐蝕形成銹垢，這種結垢層是細菌孳生的場所，微生物附著生長從而形成生物膜，美國在管道生物膜中檢出28種細菌。生物膜的老化與脫落引起了用戶的嗅、味和色度的增加，并且這些微生物漸漸對消毒劑產生了抵抗力，不易被殺滅，更增加了終端自來水微生物的數量。管道結垢層的厚度會隨著時間的延續不斷地增加，使管道有效截面積不斷縮小，從而嚴重影響了管道的輸水能力。

由于管道埋于地下，被受污染的地下水或污水浸泡，若是管道穿孔、閘門滲漏、接口漏水等未得到及時修復，一旦失壓或停水，污水就有可能被吸入，引起管內污染;管道爆裂漏水，關閘后形成負壓，臟水吸入管內，管道修復后又未及時沖排形成污染;用戶端的貯(用)水設備與供水管道相通，無任何隔斷措施，突因停水或其他種種原因引起外來水體回流入配水管內，引起污染。

2 推廣應用新型管材

隨著技術的進步，新型管材不斷地推陳出新。現今，多數供水工程應用的管材有聚乙烯管(PE管，包括HDPE管、MDPE管、LDPE管)、聚丙烯管(PP—R 管、PP—C管)、交聯聚乙烯管(PE—X管)、聚丁烯管(PB管)、金屬塑料復合管(包括鋁塑復合管、鋼塑復合管等)等。其中聚乙烯管(PE管)是國家首推材料，綠色環保，符合現代人的追求。PE聚乙烯給水管:①耐溫性能好，低溫脆化溫度很低，可在－75℃～40℃范圍內使用，冬季安裝施工不會發生管道脆裂耐腐蝕性:聚乙烯為惰性材料，可耐多種化學介質侵蝕，不需防腐保護。不會發生腐爛、生銹和腐蝕現象。②柔韌性好:斷裂伸長率超過800%，局部震動不會引起全部管子震動，抗震性強。③耐壓性強:由于HDPE的結晶度很高，強度和硬度隨之增大。熔接嚴密，可承受內壓，普遍用于給水、燃氣壓力管道。④衛生無毒，管內不滋生細菌，不會造成水質二次污染，徹底解決了管道污染水源的缺陷⑤流通能力好:內壁光滑，摩擦系數小，流體阻力小，水頭損失小，不結垢，降低管路的壓力損失和輸水能耗，經濟優勢明顯。⑥使用壽命長:PE黑色管道含有2.5%左右的碳黑成分。有很強的抗紫外線輻射能力，能夠在室外露天存放或使用。使用壽命長達50 a。可避免水質二次污染。最近，有些地區供水行業禁用硬聚氯乙烯管(UPVC管)，理由是管中含鉛和用鉛鹽作穩定劑的鉛鹽嚴重超標，鉛能從管材中析出、分離，甚至在塑料表面形成含鉛粉末，危害人體和環境。同時制備PVC的單體氯乙烯(YCM)是否有致癌作用，學術界尚在研究討論中。

3 做好管網材料防腐

對埋地金屬管道進行外壁涂敷，可使管道的壽命大大提高。

3.1 除銹工藝

除銹工藝較之其他防腐工藝更為簡便，只需用砂紙、鋼絲刷或電動砂輪機將被涂工件表面浮銹、焊渣、油污及疏松物除去，擦凈達到平整干燥既可施涂。需要強調的是被涂工件表面浮銹、油污等雜物必須除凈，因浮銹、油污等雜物可能會在工件表面形成一個隔離層，直接影響涂料的附著力和涂敷質量。

3.2 涂敷工藝

可采用刷涂、噴涂、滾涂等方法施涂。

1)普通防腐型(兩底兩面)。一道底漆→一道底漆→一道面漆→一道面漆。干膜厚度約100μm。

2)加強防腐型(一布三油)。一道底漆→一層玻璃纖維布→二道面漆。干膜厚度約200μm。

3)重加強防腐型(兩布四油)。一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→二道面漆。干膜厚度約300μm。

4)特加強防腐型(三布四油)。一道底漆+連續纏繞兩層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→二道面漆。干膜厚度約450μm。或一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→一道底漆→一層玻璃纖維布→二道面漆。干膜厚度約450μm。

3.3 注意事項

1)涂料配制:根據用量，隨用隨配，按比例混合，充分攪拌均勻，靜至10～15 min后再行施涂。

2)施工黏度:可用專用稀釋劑調整施工黏度，施涂黏度為30～40 s。

3)干燥條件:常溫自然干燥。

4)在配制與施工過程中切忌水、油等物質混入，以免影響工程質量。

5)施涂底漆、面漆時，要求涂層均勻，無漏涂。

6)纏繞玻璃纖維布時必須拉緊、平整，不得有皺折、鼓泡，纖維布網眼必須灌滿涂料。玻璃纖維布之間搭接寬度＞20 mm，搭接頭長度＞100 mm。纏繞兩層玻璃纖維布時，各層玻璃纖維布的搭接頭應錯開。管道兩端的防腐層應做成階梯形接茬，階梯寬度＞100 mm。玻璃纖維布經緯密度為10×10根/cm2或12×2根/cm2，厚度應為(0.12±0.01)，含堿量不應超過12%，無捻、無蠟、平紋、兩邊封邊，受潮的玻璃纖維布必須烘干后方可使用。

7)刷涂后的管道或鋼件應注意避免在運輸、吊裝過程中損傷防腐層，若有損傷應及時補涂脂抹粉，否則不準安裝。

8)當在管溝內進行接口防腐刷涂時，必須清除防腐部位的泥土、水跡。回填土時不應損傷外防腐層。

9)雨、雪、霧天不宜在戶外施工。

10)勿近火源，在陰涼干燥處密封儲存。

11)施工時需通風，禁止明火。

4 加快舊網改造步伐

由于技術和經濟上的原因，以前埋設的管道相當一部份未做內防腐，導致管道內壁結垢，個別腐爛穿孔，嚴重影響水質。隨著城市建的發展，借著舊城改造的契機，有條件開挖的地區，可廢除舊管敷設新管;無條件開挖的地區，可采用免開挖修復技術。免開挖修復技術方法較多，其中復合材料軟管翻轉法和異徑HDPE管穿插法修復舊管道技術較為適用。同時應積極推廣對水質無影響的內防腐涂料包括環氧系列涂料、氟碳涂料等。

雖然水廠的出廠水雖經過處理，但不是純凈的水，它仍含有某些無機物、有機物及微生物。無論何種材質的管道，水在管網的流動過程中會出現管道結垢的情況。因此，應根據情況對管網進行沖洗。

管網沖洗主要是利用消防栓和排污閥。消防栓是為了防火而建設的。從主管至消防栓一般都有5～10 m左右的管道，而該段管內的水更成了“死水”影響了水質。為了解決這個問題就必須定期排放消防栓，一般每半年對消防栓必須進行排放一次，并視情況制訂了臨時排放措施。對于管網末梢、居民集中的小區及用戶投訴水質較差的地區，除要增設排污閥之外，還要通過不斷摸索和實踐，制定相應的沖洗間隔時間。對管網進行沖洗宜單向沖洗，即沖洗時把一端閥門關閉，使單向來水，然后再關閉另一端閥門，沖洗另一段管段。這樣沖洗效果更好。因維修管道停水造成的水質污染應視情況修好之后給予適當的沖洗;對于新敷的管道并網之前，必須經過認真地進行管網試壓和沖洗消毒。

飲水是人類賴以生存的最基本要素，現代人對水質的要求越來越高，為滿足高水質要求，其中最重要的環節是輸配水過程中，不滋生細菌，不污染水質，管道不泄漏，沒有二次污染。要做到這些，就要在管道設計和施工時選擇材質好，如聚乙烯(PE管)塑料管等管材。同時加強對管道銹垢的治理，有計劃地更換管道，或對舊有管道進行刮管涂襯。這樣，可以有效地改善管網的運營效果，提高企業的經濟效益和社會效益，讓全縣百姓喝上放心滿意的飲用水。