基于城市二次供水水質污染防治對策之我見

前言 
　　二次供水是城市供水系統的重要組成部分，其在緩解城市供水壓力不足和水量分配不平衡、解決高層建筑和低水壓區單位居民的用水問題中發揮了非常重要的作用。但是從日常的管理，到輸配設備的維護，二次供水也存在不少隱患。二次供水系統對水質的污染已是水質污染的主要原因。加強對二次供水的治理，保證用戶用到符合國家水質標準的水，已是供水企業必須面臨和解決的問題。
一、二次供水水質存在主要問題
　　二次供水存在的主要問題是水質問題，表現在供水水質色度、渾濁度、鐵、錳、氨氮、微生物等指標超標。二次供水系統的污染點主要是水池和水箱，其中的主要污染物質有：
　　1、紅蟲和細菌等微生物 
　　水箱(池)內的水經過較長時間的累積，積累有各種有機物，提供了紅蟲和細菌等微生物繁殖的物質基礎；池內水體停留一段時間以及對流較小，以致水中含氧不足；池內溫度適合紅蟲和細菌等微生物生長及繁殖的條件；離水廠遠端水池水余氯的消降等均為紅蟲和細菌等微生物生存提供了條件(余氯濃度在0.05mg／L以上時，能有效阻止紅蟲和細菌等微生物的生長)。它們常寄生在水箱的積(污)泥、粗糙的水箱(池)的表面、水管內的水垢以及藻類之中。紅蟲、微生物的生長，是水質衛生最不安全的因素。
　　2、濁度及色度 
　　二次供水中濁度及色度明顯高于管網水、出廠水，這是二次供水設施(水池及供水管道)二次污染所致。
　　3、氨氮等有機物 
　　調查表明，管網水和二次供水中氨氮的含量分別為0.02mg／L、0.07mg／L，二次供水中氨氮的含量明顯高于市政供水；耗氧量、總氮二次供水也高于管網水。
　　4、加氯消毒副產物
　　二次供水設施清洗消毒時，使用過量的氯消毒劑容易造成氯消毒副產物氯仿、四氯化碳等指標超過國家標準的現象發生。
二、 二次供水水質污染成因分析
1、二次供水貯水設施的造成的污染
    二次供水過程中，一般都采用蓄水池和水箱。蓄水池和水箱的設置是用來滿足生活用水量和消防用水量的，而水箱材質不合格、水箱大小與用水量比例不合理會造成水質的污染。低位蓄水池及水箱的容積是根據進水量與用水量的變化曲線計算確定，當資料不足時按最高日用水量的2O%～25%確定；直接城市供水管網夜間直接進水的高位水箱的容積宜按用水人數和日最高用水定額確定。故設計者在設計時，考慮保障用水,將水箱、水池容積設計偏大，這樣會造成自來水在蓄水池及水箱中的停留時間增長，自來水中的余氯會很快分解消失，這給水質造成二次污染提供了時間的便利。監測部門監測結果表明：當水溫低于1O℃時，滯留時間超過48h時；當水溫在15℃時，滯留時間超過36h；當水溫大于2O℃時，滯留時間超過24h；細菌、總大腸菌群指標明顯增加。
2、輸配水管道造成的污染
    水在流經未經涂襯或老化的金屬管道、配件、水箱的過程中，由于水源水水質復雜，水處理過程中，藥劑投加量及溶解氧，以及管道夜間用戶用水量小，管道運行流速偏低等因素，會造成管道內壁產生較厚的環狀銹垢。由于管道內壁的銹垢塊，部分Fe(0H)3可浮游于水中，銹塊中有2%～3%可溶于水中，使水質受到二次污染，當用戶早晨打開水龍頭時，就會出現“紅水”現象，這是由于聚集管道內的銹蝕物在水流速度、水壓突然變大或方向突然改變時，被沖走造成短時間的水質惡化，出現“紅水”甚至“黑水”，造成的供水水質事故。
3、微生物的繁殖對水質的污染
    二次供水管網和貯水池(箱)內微生物污染的種類通常有細菌、大腸桿菌、自養型鐵細菌和硫的轉化菌等。造成上述微生物繁殖的主要原因，一是水中殘存的還原性物質(包括微生物本身)或者還原性二次污染物對余氯的過度消耗，二是水的滯留時間過長。微生物的再度繁殖對水質的危害，除了直接造成細菌學指標的下降外，還會加速管道的銹蝕、結垢。因為這些微生物以水中的有機物為能源進行新陳代謝所需要的各項活動，其產物反過來又會促進金屬表面的惡化，形成對管道的腐蝕。
4、外界造成的二次污染
    有時供水系統受到外來的二次污染會造成水質周期性的或間斷性的惡化。如：(1)管網系統的滲漏、破漏等造成與外界的滲透污染；(2)蓄水池(箱)的外界污染；(3)用水點處設置不合理造成與外部污(廢)水虹吸倒流。
三、二次供水水質污染的防治對策
1. 改進供水方式
    采用全自動變頻恒壓供水設備是現行較為科學合理的高層建筑供水形式。這種設備僅用低位水箱, 通過變頻泵根據用水情況調節水量和水壓。因其水箱是密閉的, 可有效防止水質二次污染。
    目前二次供水設施多數以低位水箱配備高位水箱為主, 這類設施主要是將消防與生活用水均貯存在低位水箱內, 但由于儲水時間長等原因, 污染機會增大, 應該將消防與生活用水分隔開, 消除儲水時間長的問題。
2.清洗消毒技術
    在目前實際情況下, 二次供水設施由于有些建筑時間久, 建筑設計陳舊, 無法進行全面改進, 因此適當的清洗消毒就顯得尤為重要。水箱應至少每半年進行清洗消毒一次，水箱消毒主要有浸泡、噴霧(或噴灑)兩種方式。浸泡消毒方式較簡單可行。采用的消毒劑主要有次氯酸鈉、二氧化氯等。
    除了進行供水設施的消毒以外,在進水余氯含量較低時，還應對二次供水作進一步的消毒處理。消毒方式主要有二氧化氯消毒、臭氧消毒等, 應根據實際情況合理選用。
3. 二次供水設施的改進
    1) 合理設計二次供水設施
　　A、合理確定二次供水系統中水池、水箱的容積, 使其既滿足用水量, 又避免停留時間過長。低位蓄水池及水箱的容積是根據進水量與用水量的變化曲線計算確定，當資料不足時按最高日用水量的2O%～25%確定；直接城市供水管網夜間直接進水的高位水箱的容積宜按用水人數和日最高用水定額確定。
　　B、合理設計蓄水池(箱)形狀, 采用圓形或正方形, 進水口與出水口設在相對的墻壁,使水形成推流式流動狀態,防止產生死水區, 減少沉積物形成。進水管應設水位控制閥。
　　C、合理設置貯水池(水箱)的溢流管、泄水管和檢修孔
　　溢流管上應設存水彎，用水封防止污物進入。水池(箱)底部要有一定的坡度，并裝有泄水清洗管。溢流管、泄水管不能與污水管直接連接，均應有空氣隔斷裝置。貯水池(箱)頂部應設兩個以上通氣管，以使池(箱)內空氣流通，并在管口處設置既能防蟲、鼠、塵埃進入，又能使空氣流通的裝置。檢修孔要采用密閉式。
    2)采用新型材質
　　A、應選擇優質供水管道,以保證輸送過程中不產生污染。傳統的鍍鋅鋼管及鑄鐵管銹蝕、結垢嚴重，應該進行淘汰和禁止使用，積極推廣使用新型給水管材。如塑料管(PE管、PPR管)、復合管(如鋁塑復合管、鋼塑復合管)、耐蝕金屬管(如銅管、不銹鋼管)等，筆者認為，塑料管、復合管有耐蝕、不結垢，且能長期保持良好的衛生性能和輸水性能，由于塑料管強度較低，復合管兼有金屬管的強度可用在暗裝或明裝；耐蝕金屬管強度高，但價高且對水的穩定程度不及塑料管，如長期輸送也會有銅綠、銹水問題出現，建議用在衛生器具的配管上。
　　B、儲水裝置優先選用食品衛生級不銹鋼材料等。使用混凝土蓄水池應對內壁采取一定處理措施(如加薄不銹鋼板襯里等), 防止混凝土與水直接接觸。
4.合理選址
　　低位水箱周圍10m以內不得有滲水坑和堆放的垃圾等污染源,高位水箱周圍2m內不應有污水管線及污染物。
四、加強二次供水設施及管網的管理工作
　　建議在二次供水設施及管網的管理工作采取以下措施和制度。
　　1、提高管理人員的專業業務素質，持證上崗。
　　2、進一步完善城市供水條例中關于二次供水的有關條文，加大執法力度，明確責任和義務。
　　3、嚴格執行工程建設審批制度，二次供水設施應與工程項目同時設計、同時施工，同時投入使用；供水管道必須采用符合國家飲用水標準的優質管材，外露管材使用鋼塑復合管（無防曬功能的塑料管要采取做防曬保護層的措施）；水箱水池須采用不銹鋼內襯或內涂食品級涂料。
　　4、貯水池、水箱及管內(死水區)和管線終端等部位要執行定期放水、沖洗消毒制度，每半年不得少于1次。
　　5、管線全面尋查和管道檢漏及維護、維修工作制度。
五、結束語 
　　城市供水中，二次供水是必不可缺的組成部分，而二次供水造成的水質污染是不容忽視的問題。飲水安全問題不僅是關系到身體健康的大事，也是社會和諧穩定的保證。在飲用水安全保障方面，應建立起多級屏障——完善政策法規標準體系、加強技術設備科技支撐、落實監管，進行水源地保護、提高供水水質、保證安全輸送，確保“從源頭到龍頭”水質安全。將二次供水水質污染的防治納入法制化、科學化、有序化的管理軌道。