浅谈饮用水的二次污染及其对策

浅谈饮用水的二次污染及其对策

1.浅谈饮用水的二次污染及其对策 篇一

关键词：管道直饮水,二次污染,防范措施

前言

随着我国社会经济的发展及人们生活水平的提高, 人们对饮用水的水质提出了更高的要求。为了解决饮水安全问题, 满足居民对饮用水水质的高要求, “直饮水”这个新名词应运而生, 管道直饮水系统工程也显得大势所趋, 并且将在国内掀起第二次饮水革命。目前人们更多会关注水源的保护、水处理的过程以及处理水是否能达到饮用水标准, 却忽略了直饮水在输配过程中产生的二次污染。事实证明, 直饮水通过输送管网、中间水池及屋顶水箱而到达用户的过程中极易发生细菌的繁殖、气味和味道的产生等一系列二次污染问题, 导致直饮水水质很差。

1. 管道直饮水的二次污染

在国内现有的供水条件下, 推行城市管道直饮水工程受到多方面因素的影响, 其中水质问题是直饮水面临的核心问题。目前, 市场上水的种类很多, 纯净水、蒸馏水、矿泉水等等。为保证其水质国家卫生部颁布了《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 并于2006年实施, 该标准的颁布与实施为居民饮用水的水质提供了有利的保障。综合国内外专家观点, 得出国际公认的健康饮用水标准: (1) 不含对人体有害、有毒及有异味的物质; (2) 水中硬度适中; (3) 人体所需的矿物质含量适中; (4) 水中溶解氧及二氧化碳含量适中; (5) p H值呈弱碱性; (6) 水分子团小。

相对于自来水而言, 管道直饮水在原水处理和输送过程中提高了标准, 但是仍然可能出现二次污染。二次污染主要表现一下几个方面, 生物方面:细菌的繁殖、硝化和水传播的疾病;物理和化学方面:消毒过程中生成的副产物、铅、铜、水温、腐蚀、PH值、污垢、管道涂层和衬层的副产物、余氯;感官方面:味道、颜色和气味。

2. 管道直饮水二次污染产生的原因

目前我国普遍使用的直饮水处理工艺为:自来水—砂滤—炭滤—膜过滤—消毒—用户。我国城市供水系统各个环节中都可能存在着不容忽视的二次污染问题, 直饮水在输配过程中水质下降是很多因素综合影响的结果。

2.1 管道对水质的影响

管道对水质的影响主要表现在管材和管径两方面。管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大, 因此管道直饮水系统中管材的合理选用是防止水质二次污染的关键。在直饮水管网中管材的老化、锈蚀、结垢、都与微生物的繁殖状况密切相关。易腐蚀的管材能够使处理水的金属离子增加, 为微生物创造有利的生长环境。此外管材的硬度和抗压性等物理特性也与二次污染有关。如管材的硬度及抗压性不强时水管破裂, 影响水质, 尤其在工作人员维修的过程中不规范、不卫生的操作会导致水质的污染。目前, 我国的城市给水管网主要采用铸铁管、球墨铸铁管和钢管。管道的管径是影响二次污染的另一个重要因素。在消毒过程中, 余氯的反应速度与管道内表面积与体积比成正比, 因此管径过大会使水中余氯减少过快, 不能及时控制微生物的生长, 影响直饮水水质。

2.2 贮水设备对水质的影响

贮水设备的容积、材质和结构都对水质有一定的影响。贮水设备总是存在一些死水体积, 这些死水体积为微生物生长提供有利的条件。从运行的角度分析, 贮水设备容积大, 供水的安全性高, 可以应对紧急情况。但是容积过大, 贮水设备的死水体积也会变大, 会使直饮水在贮水设备中的停留时间过长。停留时间过长的负面影响有两个:一方面停留时间的增加, 会使水中余氯数量不断减小, 并且容易使水中消毒副产物逐渐增加, 从而危害到了人们的健康。另一方面停留时间过长还会导致水中的颗粒沉淀物沉淀。不管是余氯减少还是颗粒沉淀都会为微生物创造有利的生长环境, 使水质受到二次污染。

此外, 贮水设备的材质和结构也会影响水质。耐腐蚀、耐热、化学性能稳定、易清洗的材质可以抑制微生物繁殖的速度, 为直饮水的水质提供一定的保证。另外, 容器的结构是产生二次污染的重要因素, 水箱的结构设计一定要保持死水范围较小, 易于清洗。

2.3 运行参数对水质的影响

直饮水在输配过程中的水压、流速及管中停留时间对水质都会有影响。保持一定的水压一方面可以抑制细菌和微生物的繁殖, 另一方面可以防止倒虹吸和回水导致的水质下降, 特别是防止水管和用水器具连接处的水质下降。但过高的水压容易使管道破裂。流速过慢、管中停留时间过长都会导致水中的浊质沉淀、腐蚀管道, 从而影响水质。

2.4 施工抢修对水质的影响

在管道施工过程中, 施工人员为了追求工程进度, 没有严格按照施工规范进行操作, 致使污染物进入管道, 造成水质污染。比如在不停水接三通时, 一些管件内会因水流长期停滞造成污染;在原管线上开口接三通时, 稍不注意就会将管外的污染物带入管内等等。抢修过程中, 造成污染的现象也很普遍。如管道修复后, 由于无处放水, 不能进行冲洗, 结果便造成了用户的水龙头处短期的水质下降问题。

3. 管道直饮水技术问题及解决对策

针对直饮水在输送过程中产生的二次污染问题, 目前应主要在以下几个方面采取有效的防范措施:

3.1 采用高品质、无毒、耐腐蚀供水管材

为了在输送过程中最大限度的减小二次污染的影响, 输送管材除了具备一般给水管材的性能要求外, 还应具备良好的卫生性能、无毒、无二次污染、耐腐蚀、耐热、化学性能稳定等条件。这样既可抑制微生物的繁殖, 又可防止管道断裂造成二次污染。一般适用于直饮水系统的管材有铜管、不锈钢管、有机玻璃管。此外直饮水管网系统还应在管材和管道养护上采取积极的措施, 防止、减少水质污染的产生;尽可能设置循环管网, 以便排除可能产生二次污染的物质。

3.2 改善水箱的材质、结构以及合理设计贮水设备的有效容积

为了保证高位水箱的水质, 避免产生二次污染, 水箱水池应该选择无毒、耐腐蚀的材质, 如不锈钢材料。合理设计水池水箱的有效容积。在设计高位水箱的容积时, 应该充分考虑贮水的停留时间, 以保证水质。但水箱的容积也不宜过大, 对于贮水量较大的高位水箱可采用水箱、水泵联合供水方式, 增加水箱的冲水次数, 减少容积, 缩短了贮水循环周期, 但是也增加了投资和管理费用。此外, 水池应尽量密闭, 并且做好通风, 在水泵出水管上设置止回阀, 防止管网中的水回流到水池中。

3.3 设置适时监测系统监控运行状况

直饮水在输配管道中的流速、压力、停留时间对水质有很大的影响。如输配管中水的流速过慢会导致净水中浊质沉淀, 水质下降。多点设置适时监控系统, 时刻注意运行参数的变化, 对流速过低存在死水区的地方进行实时连续监测并采取有效措施以保证水质。根据实际的监测数据, 建立水力模型, 选择适当的水压和流速。控制水质参数主要是控制水温、p H值等, 其中水温和净水的二次污染有很大的关系, 因为水温在很大程度上影响着大肠杆菌繁殖的速度。

3.4 在供水管网中设置循环回水管路

管道直饮水管网流量小、使用时间集中, 导致管道中的水停留时间较长, 因此应防止在用水低峰期和夜间无用水时由于滞留时间过长而滋生细菌引起二次污染, 可与直饮水管网相平行敷设回水管路, 将管道中的水定期循环, 采用压力传感器电磁阀来调节循环流量, 使主干管内的多余水回流至净水站, 重新进行紫外线消毒处理, 保证水质。

3.5 采用全封闭的供水方式及水力强制冲洗

整个供水系统必须采用全封闭的方式供水, 尽量采用变频调速供水设备或气压供水装置直接供水, 这样可避免由屋顶水箱引起的二次污染。水力强制冲洗对去除管壁污垢是一种简单而可行的方法, 故在管网设计中应留出冲洗进出口, 通过安装阀门控制, 定期对管网进行水力冲洗, 达到强制冲洗的目的。

3.6 加强管理

严格控制施工管理, 防止管道受损, 在管道安装过程中要严格按照规范进行分段试压、冲洗, 全部安装完毕后再进行冲洗、消毒, 水质合格后方能正式供水。

结语

最近几年, 住宅饮用水建设已经在我国迅速兴起, 与各种“水产品”相比, 管道直饮水系统不但具有可观的经济效益, 更具有方便、新鲜、卫生及安全的优点, 得到人们的普遍欢迎。随着人们生活水平的提高, 管道直饮水的应用前景将更加广阔。

为了更好的保证健康饮水, 管道直饮水的二次污染应该得到广泛重视。在对管道直饮水的二次污染现状及其各种影响因素有明确深入认识的基础上, 吸取欧美国家的经验, 采取一定的防范措施, 并且加强对直饮水处理过程的监督管理, 才能使人们真正喝上便捷、安全、洁净的优质饮用水。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.生活饮用水标准 (GB5749-2006) .中国标准出版社, 2006.

[2]魏文.管道直饮水二次污染的探讨[J].城市公共事业, 2002.16 (6) :15-17.

[3]宋兴菊.管道直饮水的应用[J].建筑环境, 2004 (2) :65-66.