關于自來水二次污染問題的探討

任雅玲

【摘 要】隨著經濟的不斷發展，人們非常希望健康長壽，因此對飲用水日益講究水質安全。2006年12月29日頒布的《生活飲用水水質衛生規范》對生活飲用水水質做了嚴格的限定。但經過水廠處理達到國家所要求的水質標準的水都需要通過復雜龐大的管網系統才能輸送到用戶，其間管線長度可達數十甚至上千米，水在管網中的滯留時間可達數日，龐大的地下管網就如同一個大型的反應器。水在這樣的反應器內發生著復雜的物理、化學、生物的變化，從而導致水質發生變化，造成管網污染。對用戶的自來水進行長期監測，其余氯、渾濁度、細菌總數、總大腸桿菌四項常規指標和綜合合格率均有較大的下降。因此，常常會出現水廠出廠水水質完全符合國家標準，而用戶投訴水質不合格，表現為渾濁、發黃、發紅甚至發黑，這些特點都表明，水在管網輸送過程中發生了二次污染。本文就自來水二次污染及其防止進行探討。

【關鍵詞】供水管網；自來水；二次污染

Discussion tap secondary pollution problem

Ren Ya-ling

（Shaanxi dawn Architectural Design and Research Co.， Ltd Xi'an Shaanxi 710000）

【Abstract】As the economy continues to develop， it is very much like the health and longevity， and therefore increasingly pay attention to water quality and safety of drinking water. Promulgated on December 29， 2006， "life quality of drinking water， hygienic practices on drinking water quality in strictly limited. But after water processing plant to achieve water quality standards required by the country's water needs through the huge complex pipe network system to transport to the user during the length of the pipeline up to tens or even thousands of meters， the residence time of the water in the pipe network up to a few days， a large underground pipe network just like a large reactor. The water in this reactor complex physical， chemical， biological changes， leading to changes in water quality， contaminate the pipe network. Of the user tap water for long-term monitoring， a larger decline in its residual chlorine and turbidity， total number of bacteria， E. coli of four conventional indicators and integrated pass rates. Often water plant in full compliance with state water quality standards， user complaints failed water， showed turbid， yellow， red or even black， these features indicate that the water pipe network transport two secondary contamination. This article is to explore the tap secondary pollution and its prevention.

【Key words】Water supply network；Running water；Secondary pollution

1. 自來水二次污染的分類

1.1 按污染源：

按照污染源分析，管網二次污染原因分為系統內部和系統外部污染。系統內部原因包括：出廠水的水質、管網的材質、管網結構狀況、附屬設施設備狀況等；系統外部原因包括：安裝和維修的相關因素，如沖洗消毒，管網運行管理，定期沖洗，用戶用水系統及高層建筑二次供水管理等。

1.2 按污染位置：

按照污染位置，管網二次污染分為城市公共給水管網二次污染、用戶區域局部管網二次污染、用戶內部管道二次污染等。根據調查和實測的水質分析結果表明：城市給水管網的二次污染相對比較輕微，居住小區內的給水管道二次污染較為嚴重，特別是小區給水管接至各用戶的給水管段二次污染更為突出，水質明顯變差。

1.3 按污染形式：

按照污染形式，管網二次污染分腐蝕污染、滲漏污染、水體滯留變質污染、直接或間接混接污染、回流污染等。腐蝕污染指管道或容器因腐蝕產生的污染物污染了水質的現象；滲漏污染指管道或容器由于滲漏使外界污染物進入水體污染了水質的現象；水體滯留變質污染指水體在管道內或水池水箱等容器內因停留時間較長變質產生的污染現象；直接或間接混接污染指管道、容器或用水器具等安裝不符合標準，因壓力變化、運行故障、維修不當等產生虹吸、滲透、混流等情況，使污染物或污染水體進入給水系統造成的污染現象；回流污染指因下游管道的水回流到上游給水管道系統，造成上游管道水質有被污染風險的現象。其中回流污染在用戶用水系統及二次供水系統污染中屬于重要污染形式，因此要對防止回流污染高度重視。

2. 管網二次污染的成因

2.1 管網水自身的污染。

管網水自身的污染主要涉及三方面：微生物的污染，絮凝劑的污染和余氯的污染。微生物污染主要指：細菌和大腸菌群的再度繁殖、耐氯微生物的滋生、鐵細菌的繁殖。微生物的再度繁殖對水質的危害性除直接造成細菌數量上升外，同時也是金屬受腐蝕結垢誘導原因，并且造成濁度、色度有機污染物、亞硝酸鹽指標上升。

2.2 腐蝕、結垢、沉積物的污染。

水通過未經處理涂襯的金屬管道和配件流動過程中，處于化學和電化學的作用，往往會對管內壁造成腐蝕，產生鐵、錳、鋅等金屬銹蝕物，使沉積管道內壁上形成水垢，水中鐵細菌繁殖生成Fe（OH）后和水中致濁懸浮物及微生物凝聚形成鐵瘤污染了水質，而且影響水流速。

腐蝕物及污垢對水質的危害程度與系統投入使用的年限有關，投入年限越長腐蝕沉積結垢現象越嚴重，水質越易受污染。

2.3 防腐襯里滲出物的污染。

鍍鋅鋼管特別是冷鍍鋅管，防腐鋅層薄，附著力差，極易造成局部脫落，脫落后使水中鋅鐵含量增加。不合格的防銹漆加上管壁不徹底除銹，其附著力差，抗沖刷力弱。一般3個月～6個月就脫落，其主要成分是二氧化鉛，易造成水中鉛含量增加。石棉水泥管中對人體健康有著嚴重影響的石棉纖維從水源到管網有不同程度的增加。使用塑料管材，浸出的化學物質污染了管中流動的水。

水泥砂漿襯里是我國目前鑄鐵管和大口徑鋼管常用材料，但水泥砂漿襯里時，管內壁除銹處理不當或水泥砂漿配合比不合理，使水泥襯里附力壁弱，張力、抗刷力差，經不起水力沖刷而脫落，其滲出物惡化水質，造成溶解物質提高，同時產生治濁物，特別是鈣鎂的增高而使水硬度起了變化。

使用年限長的管道，或不合理內涂襯脫落，使管內壁受腐蝕、結垢、銹蝕而導致水中余氯含量迅速減少，濁度、色度、鐵、錳、鋅溶解性總固體，細菌學指標等明顯增大。管道水流速度、方向或水壓發生突變，會造成短時間的水質惡化，甚至出現“紅水”“黑水”等水質事故，我們曾采集用戶水龍頭水樣化驗，細菌總數、大腸桿菌嚴重超標，總鐵、錳含量，濁度，色度不同程度超標。

2.4 二次供水設施的設計、施工、管理的不合理造成的污染。

主要涉及水池、水箱和管網三方面：

（1）水池：用戶用水量較少而設計的蓄水池（箱）偏大，自來水滯留時間長，余氯的消減而滋生微生物細菌繁殖引起水質惡化。水池不按時清洗消毒，或與消防水池聯通，未采用分隔設施而使飲用水水質受污染。

（2）水箱：鐵質水箱表層的保護層處理不當或使用不符合衛生標準的涂料。

水池（箱）溢水管道與排水管未設防污染隔離裝置而直接連接；市政自來水管道與有自備水源或抽地下水單位的管道連接等；未設防倒流器，當管網壓力、流向變化時污染自來水。

（3）供水管網系統：管道安裝維修未嚴格按施工規范施工，不及時沖洗、消毒產生污染。管網在管理上未定時沖洗，消火栓往往存有2 m～5 m的盲管，盲管中存有死水，當管網壓力、流速、流向產生改變時，長期積存在盲管中的死水引起倒灌而污染了自來水。

2.5 回流污染。

城市給水管道干管上接出支管，只要支管中的水倒流入干管，干管中的水就有被污染的可能和風險，且這種污染又很難預見，一旦發生很難挽回，造成危害的范圍比支管服務范圍更大，根據供水水質安全的要求，必須杜絕支管中的水倒流入干管的現象。

3. 管網二次污染的防治

3.1 提高出廠水的水質。

首先要強化出廠水的水質穩定性。出廠水的水質穩定性差是造成管網水水質二次污染的根本原因，所以防止管網水質的二次污染，必須首先保證出廠水水質的穩定性。出廠水要進行穩定性處理，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，即水在出廠前投加穩定劑，把pH值調整至7～8.5，提高水的化學穩定性。這種做法在歐美等發達國家已得到了廣泛的應用，并且取得了很好的效果。另外，還需要嚴格控制出水濁度。

3.2 采用合格管材、合理施工、嚴格管理。

（1）供水管材宜采用合格球墨鑄鐵管、鋼質管；涂襯材料宜采用符合生活飲用水衛生標準的材料；內襯水泥砂漿必須采用合格水泥，砂的采用不得有受污染場地的砂，水泥砂漿的配合比要合理。外涂料必須采用不引起污染而合格的涂料。PP-R/PE管、塑料管、鋁塑管或襯甥鋼管等新型管材須經衛生部門檢測，符合飲用衛生標準的方可采用，不得使用冷鍍鋅鋼管。

（2）（特別是冷鍍鋅管）內涂襯瀝青涂料易引起水質變化的管材，應做計劃，改造更換為符合衛生標準的管材。大口徑管道因結垢嚴重污染水質，影響流速要進行刮垢沖洗、消毒。

（3）定期對管網末梢排水閥及消火栓等進行排水沖洗，避免惡化的死水重新回流入管網。對閥門井內沿線的污物、污水要清除，特別是排泥（污）井的污水、污物要清除，預防管道爆裂關閥后產生負壓形成倒虹吸，污水回灌而污染管內水質。

（4）安裝或維修管道要嚴格執行施工規范，完工的管道須及時沖洗、消毒，預防流入管網的污水、污物污染管網水質。

（5）由于經濟快速發展，城區加快建設，道路改造、拓寬，原設計預留三通接口往往不滿足需要或不適應，而被永遠封住成了死口，給管網提供了污染源，因此，用不上的三通接口盲端應消除，隨安裝技術進步及新材料的發展，新安裝管道盡量不預留三通接口，開新口時最好不停水開口以免產生新污染源。

（6）塑料管材透光性比較好，對管內殘留微生物的繁殖提供有利條件，為此，宜采用埋地敷設或；'bJ3a包裹阻擾光輻射。

3.3 合理設計、安裝、管理好二次供水。

（1）根據用水保證率確定調節容積，合理設計水池（箱）的容積，使停留時間不宜超過12 h；余氯隨停留時間增長而消減，給菌類及藻類提供繁殖機會。

（2）設計、修造水池（箱）的工藝結構避免陷死區，要使水形成推進式流態，保持一定流速。水池進出水管道宜采用進出水管分開，不宜采用單管進出。溢流管與排水管不宜連接在一起，受場地所限需連接者，要有隔離裝置以免污染。

（3）水池（箱）材料要采用防污染衛生材料，采用水泥砌筑池內壁要光滑，避免因池壁粗糙積垢，污染了飲用水。采用裝配式水箱，必須選用有衛生部門認定符合飲用衛生標準的，目前市場上材料品種繁多，謹防以劣充優，不合格或劣質的材料有可能污染飲用水。

（4）水池（箱）管口、孔口設置要合理。進、出管設置要避免短流，進水管口要設置水位控制器；溢流管應設存水彎用水封，防止外界污染物進入，不宜與排水管連接，受條件限制要連接的需設隔離防倒流裝置；應設兩個以上通氣管，并在管口處設置防蟲、鼠、塵埃進入裝置。水池（箱）要定期沖洗、消毒，一年不少于兩次，防止微生物滋生污染水質。

（5）隨市政建設的發展，不斷改善供水流量、壓力，原設置二次供水的水池（箱）因條件改變不必使用的要消除，盡量直接使用市政供水，以免二次污染；確實需要二次供水，采用管網疊壓供水方式直接接到用戶水龍頭，取消高位水池

（箱），減少二次污染的發生。管網疊壓供水裝置接市政管網時需設置隔離裝置，以免倒流污染管網水質。

（6）當二次供水水質不合格且難于改變時，在加壓系統中采用集中處理措施，設置一體化凈水器或小型家用凈水裝置，采用紫外線消毒器或微電解（電場）消毒裝置，確保飲用的安全。

3.4 周期性沖洗管網。實踐表明，周期性清洗管網對提高管網水質、恢復管道通水能力、抑制腐蝕發生、維護管網正常運行等具有重要意義。此外，通過管道附件的周期性放水也可以起到對管道的沖洗作用，例如，周期性的從消火栓放水，既可以沖洗管道又可以防止消火栓形成死水端。

3.5 加強運行管理。供水管網壓力盡量保持穩定，給水管網布置應經乎差計算，使管網各供水點壓力平穩，盡量避免沉積。強化輸送儲藏過程中的二次污染控制，要加強管網日常運行管理，加強巡查管網漏失要及時維修，嚴格管網維修規范，及時沖洗、消毒；定期排除消火栓、管網盲管端的死水。加強自備水源用戶管理，嚴格與市政管網連接的管理；建立嚴格管網水質檢測制度，合理設置檢測點。有條件可實施水質在線監測，對監測數據的綜合分析，給有關部門提供各個供水環節的水質信息，保障用水點水質安全。

3.6 安裝防回流裝置。倒流防止器是一個嚴格限定管道中的水只能單向流動的水力自控的組合裝置。非常適合于防止城市供水管網的回流污染。倒流防止器合理安裝位置的要求：

（1）從城市公共給水管道接入用戶的連接管上設置倒流防止器，倒流防止器前的連接管段上不得接出其他用水管道，確保城市供水管網不受用戶管網水的同流污染。

（2）存在生活飲用水管道與非生活飲用水管道交叉連接的部位，在非生活飲用水管道的接管起端安裝倒流防止器，確保用戶內的生活飲用水管網不受非生活飲用水的回流污染。

4. 結束語

隨著社會的進步，人們的生活水平不斷提高，用戶對于自來水的要求已經不再局限于水壓和水量上，而是對水質提出了更高的要求。供水管網是給水系統的重要組成部分，改善管網水質無疑是改善供水水質的重要環節，供水部門在發展凈水、改造凈水工藝設施，提高出水水質的同時，要不斷分析當前供水安全中的薄弱環節，加強對管網水質二次污染的控制，確保飲水安全，使生活用水不應低於國家飲水標準。