供水管網管材對水質的影響及防護措施探究

伊寧市自來水公司 新疆省 835000

摘要：供水管網是給水系統的重要組成部分，改善管網水質是改善供水水質的一個重要環節。本文主要分析了管道管材對供水水質的影響以及防護措施。

近年來，隨著人民生活水平的逐漸提高，國內相關規范對管道管材的質量要求越來越嚴，有關部門對管道管材技術的發展非常重視，并投入大量的資金進行開發和研究。規范指出：給水系統所采用的管材，應符合現行產品標準的要求。正確選擇管道管材對于系統的正常運行及水質的達標有深遠的意義。

1 對給水管材的要求

目前給水管網中所用的管道材料種類較多，但是在一定的應用環境與條件下有其最佳選擇，如果選擇得當，將會帶來好的技術經濟效果，工程技術人員對此應該引起足夠的重視和注意。

篩選給水管道管材的條件：具備一定的抗外載荷能力；能承受所需內壓；長期輸水后，內壁仍然光滑，能繼續保持很好的輸水能力；與水接觸后不會發生反應并產生有毒有害物質；耐腐蝕，使用壽命長；可就地取材，造價低；安裝方便，維修簡單。但由于多方面的原因，在實際工程中，給水管材一直難以完全達到上述要求。給水管道基本上以選用金屬材料管道為主。因此，常有管道腐蝕結垢、堵塞的現象，管內的水質衛生狀況也缺乏有效的監督保障。

2 管道管材對供水水質的影響

2.1 金屬管材對水質的影響

我國現有給水管網的管材一般采用鋼管、鑄鐵管，當出廠水具有腐蝕性時或管道使用年限過長時，管道內壁就會腐蝕結垢，另外微生物的繁殖也會導致管道內壁結垢。銹蝕物中含有大量的鐵、鉛、鋅和各種細菌及藻類，當管道內水流速度、方向或水壓發生突變時，就會造成短時間的水質惡化，出現鐵、錳、色度、濁度和細菌等指標值的大幅度上升。有研究表明，對于未作防腐處理的金屬管道，當年限超過5 ～ 10 年時，污垢就已達到了惡化水質的程度，對于防腐處理較差的金屬管道，3～ 5 年就開始出現腐蝕現象，管道使用年限越長，腐蝕越嚴重，水質情況越糟糕。同時，水中殘留的細菌也可能再度繁殖，使得管內水質出現變化。由此可見，管道材料的選取對于供水水質的影響是非凡的。為了更好地確定材料對于水質的影響程度，做出以下分析。

2.2 塑料管對水質的影響

塑料管材對水質的主要影響在于其在使用過程中可浸出化學物質而將管內水質污染。目前，我國市政給水工程中廣泛運用的塑料管是PE 管，由于PE 管材質無毒，耐腐蝕性能強，因此可以放心使用。

3 防治措施

現行城市供水水質標準要求：水中不得含有致病微生物；水中所含化學物質和放射性物質不得危害人體健康；水的感官性狀良好。但由各種原因引起的管道內壁腐蝕結垢都將使供水水質受到“二次污染”，無法達到城市供水水質標準。所以，如何保證供水水質成為關鍵。

3.1 提高出廠水水質和穩定性

目前在改善水質穩定性方面比較現實的做法是推行調整pH 值法，即在水出廠前投加穩定劑，把pH 值調整至7 ～ 8.5，提高水的穩定性。

3.2 更新供水管道系統

新敷設的管道可采用給水塑料管、玻璃鋼管、環氧樹脂涂襯球墨鑄鐵管等。

3.3 維護舊供水管道系統

3.3.1 管道清垢

對于舊管道，管道防腐成為關鍵。但是，重新敷設管道對城市破壞較大，而且費用不菲。目前比較成熟的免開挖管道修復技術除了能保證管道的使用壽命外，還減少了對城區的破壞，成本也較低，是解決供水管道腐蝕問題的行之有效的新方法。主要的技術方法有：

（1）高壓射流法。利用5 ～ 30 MPa 的高壓水，靠噴水向后射出所產生向前的反作用力，推動運動，使其管內結垢脫落、打碎，隨水流排掉。此種方法適用于中、小管道，一般采用的高壓膠管長度為50 ～ 70 m。

（2）機械清洗。若管壁內形成了堅硬的結垢，僅用水沖洗的方法是難以解決的，這時就需要采用機械刮除。對于小口徑水管的結垢刮除，是由切削環、刮管環和鋼絲刷組成，用鋼絲繩在管內使其來回拖動，先由切削環在水管內壁結垢上刻劃深痕，然后刮管環把管垢刮下，最后用鋼絲刷刷凈[6]。口徑500 ～ 1 200 mm 的管道可用錘擊式電動刮管機。它是用電動機帶動鏈輪旋轉，用鏈輪上的榔頭錘擊管壁來達到清除管道內壁結垢的一種機器，它通過地面自動控制臺操縱，能在地下管道內自動行走，進行刮管。

（3）彈性沖管器法。利用充氣的專用工具來刮掉管道內壁附著物。使用彈性沖管器清洗管道，可針對軟硬不同的銹蝕、結垢，選用不同形式的清管器，既可除掉管道內的銹蝕結垢物，也能對新管道通水前進行清除，并且節水、高效。彈性沖管器法適用于DN100 以上的各種口徑管道除垢工作，一次清管長度可由幾十米到幾千米，只要管道直徑沒有改變，可以通過任何角度的彎管和閥門（除蝶閥外），進行長距離清管。清管時施工停水時間短，一般100 m 的管道，只需一天就可以清洗干凈且恢復供水。弱點是目前國內還沒有與其配套的襯里技術，另外，除銹效果也不是很好。

（4）酸洗法。將一定濃度的鹽酸或硫酸溶液放進水管內，浸泡14 ～ 18 h 以去除碳酸鹽和鐵銹等積垢，再用清水沖洗干凈，直到出水不含溶解的沉淀物和酸為止。由于酸溶液也會侵蝕管壁，所以加酸時應同時加入緩蝕劑，以保護管壁少受酸的侵蝕。

3.3.2 管壁防腐涂料

舊管道清洗結垢后應在管內涂襯防腐涂料不僅可以使舊管道恢復原有輸水能力，還能延長管道的使用壽命。這項工作是非常必要的。沒有進行涂襯的管道，通水后的腐蝕速度非常快。

（1）水泥砂漿襯里。水泥砂漿襯里依靠自身結合力和管壁支托結構的組合，結構牢靠，其粗糙系數比金屬管小，除了對管壁能起到物理性能保障外，還能起到防腐蝕的化學性能[4]。涂層厚度為3 ～ 5 mm，水泥砂漿用M50 硅酸鹽水泥或礦渣水泥和石英砂，按水泥∶ 砂∶ 水= 1 ∶ 1 ∶（0.37 ～ 0.4）的比例攪合而成。

（2）環氧樹脂涂襯法。環氧樹脂具有耐磨性、柔軟性、緊密性，使用環氧樹脂和硬化劑混合后的反應型樹脂，可以形成快速、堅固、耐用的涂膜。環氧樹脂的涂層厚度達到0.5 ～ 1 mm，便可滿足防腐要求。使用硬性環氧樹脂涂襯后，經過2 h 的養護，清洗排水后便可使管道投入使用。

4 結語

給水管道中腐蝕程度地加深，必將導致供水水質受到污染。因此，目前迫切需要用新的管材（涂層）去裝備新鋪管線以及更新已有管線。現廣泛使用的管材中，金屬管材環氧樹脂涂襯球墨鑄鐵管和塑料管PE管是表現比較良好的，另外，不銹鋼管是值得大力推廣的。加強對給水管道的管理，及時解決管內腐蝕問題，才可以有效改善供水水質并延長管道的使用壽命。

參考文獻：

[1] 王蕾，楊敏，石寶有，顧軍農，樊康平. 給水管網中管材對水質變化的影響研究[J]. 給水排水. 2006（S1）

[2] 王麗，姚凱鋒. 關于影響管網末梢水水質因素的分析[J]. 林業科技情報. 2010（01）

[3] 莊鐘敏. 供水管網水質污染的原因及解決方案[J]. 科技信息. 2010（12）