基于城市二次供水水质污染防治对策之我见

前言 
　　二次供水是城市供水系统的重要组成部分，其在缓解城市供水压力不足和水量分配不平衡、解决高层建筑和低水压区单位居民的用水问题中发挥了非常重要的作用。但是从日常的管理，到输配设备的维护，二次供水也存在不少隐患。二次供水系统对水质的污染已是水质污染的主要原因。加强对二次供水的治理，保证用户用到符合国家水质标准的水，已是供水企业必须面临和解决的问题。
一、二次供水水质存在主要问题
　　二次供水存在的主要问题是水质问题，表现在供水水质色度、浑浊度、铁、锰、氨氮、微生物等指标超标。二次供水系统的污染点主要是水池和水箱，其中的主要污染物质有：
　　1、红虫和细菌等微生物 
　　水箱(池)内的水经过较长时间的累积，积累有各种有机物，提供了红虫和细菌等微生物繁殖的物质基础；池内水体停留一段时间以及对流较小，以致水中含氧不足；池内温度适合红虫和细菌等微生物生长及繁殖的条件；离水厂远端水池水余氯的消降等均为红虫和细菌等微生物生存提供了条件(余氯浓度在0.05mg／L以上时，能有效阻止红虫和细菌等微生物的生长)。它们常寄生在水箱的积(污)泥、粗糙的水箱(池)的表面、水管内的水垢以及藻类之中。红虫、微生物的生长，是水质卫生最不安全的因素。
　　2、浊度及色度 
　　二次供水中浊度及色度明显高于管网水、出厂水，这是二次供水设施(水池及供水管道)二次污染所致。
　　3、氨氮等有机物 
　　调查表明，管网水和二次供水中氨氮的含量分别为0.02mg／L、0.07mg／L，二次供水中氨氮的含量明显高于市政供水；耗氧量、总氮二次供水也高于管网水。
　　4、加氯消毒副产物
　　二次供水设施清洗消毒时，使用过量的氯消毒剂容易造成氯消毒副产物氯仿、四氯化碳等指标超过国家标准的现象发生。
二、 二次供水水质污染成因分析
1、二次供水贮水设施的造成的污染
    二次供水过程中，一般都采用蓄水池和水箱。蓄水池和水箱的设置是用来满足生活用水量和消防用水量的，而水箱材质不合格、水箱大小与用水量比例不合理会造成水质的污染。低位蓄水池及水箱的容积是根据进水量与用水量的变化曲线计算确定，当资料不足时按最高日用水量的2O%～25%确定；直接城市供水管网夜间直接进水的高位水箱的容积宜按用水人数和日最高用水定额确定。故设计者在设计时，考虑保障用水,将水箱、水池容积设计偏大，这样会造成自来水在蓄水池及水箱中的停留时间增长，自来水中的余氯会很快分解消失，这给水质造成二次污染提供了时间的便利。监测部门监测结果表明：当水温低于1O℃时，滞留时间超过48h时；当水温在15℃时，滞留时间超过36h；当水温大于2O℃时，滞留时间超过24h；细菌、总大肠菌群指标明显增加。
2、输配水管道造成的污染
    水在流经未经涂衬或老化的金属管道、配件、水箱的过程中，由于水源水水质复杂，水处理过程中，药剂投加量及溶解氧，以及管道夜间用户用水量小，管道运行流速偏低等因素，会造成管道内壁产生较厚的环状锈垢。由于管道内壁的锈垢块，部分Fe(0H)3可浮游于水中，锈块中有2%～3%可溶于水中，使水质受到二次污染，当用户早晨打开水龙头时，就会出现“红水”现象，这是由于聚集管道内的锈蚀物在水流速度、水压突然变大或方向突然改变时，被冲走造成短时间的水质恶化，出现“红水”甚至“黑水”，造成的供水水质事故。
3、微生物的繁殖对水质的污染
    二次供水管网和贮水池(箱)内微生物污染的种类通常有细菌、大肠杆菌、自养型铁细菌和硫的转化菌等。造成上述微生物繁殖的主要原因，一是水中残存的还原性物质(包括微生物本身)或者还原性二次污染物对余氯的过度消耗，二是水的滞留时间过长。微生物的再度繁殖对水质的危害，除了直接造成细菌学指标的下降外，还会加速管道的锈蚀、结垢。因为这些微生物以水中的有机物为能源进行新陈代谢所需要的各项活动，其产物反过来又会促进金属表面的恶化，形成对管道的腐蚀。
4、外界造成的二次污染
    有时供水系统受到外来的二次污染会造成水质周期性的或间断性的恶化。如：(1)管网系统的渗漏、破漏等造成与外界的渗透污染；(2)蓄水池(箱)的外界污染；(3)用水点处设置不合理造成与外部污(废)水虹吸倒流。
三、二次供水水质污染的防治对策
1. 改进供水方式
    采用全自动变频恒压供水设备是现行较为科学合理的高层建筑供水形式。这种设备仅用低位水箱, 通过变频泵根据用水情况调节水量和水压。因其水箱是密闭的, 可有效防止水质二次污染。
    目前二次供水设施多数以低位水箱配备高位水箱为主, 这类设施主要是将消防与生活用水均贮存在低位水箱内, 但由于储水时间长等原因, 污染机会增大, 应该将消防与生活用水分隔开, 消除储水时间长的问题。
2.清洗消毒技术
    在目前实际情况下, 二次供水设施由于有些建筑时间久, 建筑设计陈旧, 无法进行全面改进, 因此适当的清洗消毒就显得尤为重要。水箱应至少每半年进行清洗消毒一次，水箱消毒主要有浸泡、喷雾(或喷洒)两种方式。浸泡消毒方式较简单可行。采用的消毒剂主要有次氯酸钠、二氧化氯等。
    除了进行供水设施的消毒以外,在进水余氯含量较低时，还应对二次供水作进一步的消毒处理。消毒方式主要有二氧化氯消毒、臭氧消毒等, 应根据实际情况合理选用。
3. 二次供水设施的改进
    1) 合理设计二次供水设施
　　A、合理确定二次供水系统中水池、水箱的容积, 使其既满足用水量, 又避免停留时间过长。低位蓄水池及水箱的容积是根据进水量与用水量的变化曲线计算确定，当资料不足时按最高日用水量的2O%～25%确定；直接城市供水管网夜间直接进水的高位水箱的容积宜按用水人数和日最高用水定额确定。
　　B、合理设计蓄水池(箱)形状, 采用圆形或正方形, 进水口与出水口设在相对的墙壁,使水形成推流式流动状态,防止产生死水区, 减少沉积物形成。进水管应设水位控制阀。
　　C、合理设置贮水池(水箱)的溢流管、泄水管和检修孔
　　溢流管上应设存水弯，用水封防止污物进入。水池(箱)底部要有一定的坡度，并装有泄水清洗管。溢流管、泄水管不能与污水管直接连接，均应有空气隔断装置。贮水池(箱)顶部应设两个以上通气管，以使池(箱)内空气流通，并在管口处设置既能防虫、鼠、尘埃进入，又能使空气流通的装置。检修孔要采用密闭式。
    2)采用新型材质
　　A、应选择优质供水管道,以保证输送过程中不产生污染。传统的镀锌钢管及铸铁管锈蚀、结垢严重，应该进行淘汰和禁止使用，积极推广使用新型给水管材。如塑料管(PE管、PPR管)、复合管(如铝塑复合管、钢塑复合管)、耐蚀金属管(如铜管、不锈钢管)等，笔者认为，塑料管、复合管有耐蚀、不结垢，且能长期保持良好的卫生性能和输水性能，由于塑料管强度较低，复合管兼有金属管的强度可用在暗装或明装；耐蚀金属管强度高，但价高且对水的稳定程度不及塑料管，如长期输送也会有铜绿、锈水问题出现，建议用在卫生器具的配管上。
　　B、储水装置优先选用食品卫生级不锈钢材料等。使用混凝土蓄水池应对内壁采取一定处理措施(如加薄不锈钢板衬里等), 防止混凝土与水直接接触。
4.合理选址
　　低位水箱周围10m以内不得有渗水坑和堆放的垃圾等污染源,高位水箱周围2m内不应有污水管线及污染物。
四、加强二次供水设施及管网的管理工作
　　建议在二次供水设施及管网的管理工作采取以下措施和制度。
　　1、提高管理人员的专业业务素质，持证上岗。
　　2、进一步完善城市供水条例中关于二次供水的有关条文，加大执法力度，明确责任和义务。
　　3、严格执行工程建设审批制度，二次供水设施应与工程项目同时设计、同时施工，同时投入使用；供水管道必须采用符合国家饮用水标准的优质管材，外露管材使用钢塑复合管（无防晒功能的塑料管要采取做防晒保护层的措施）；水箱水池须采用不锈钢内衬或内涂食品级涂料。
　　4、贮水池、水箱及管内(死水区)和管线终端等部位要执行定期放水、冲洗消毒制度，每半年不得少于1次。
　　5、管线全面寻查和管道检漏及维护、维修工作制度。
五、结束语 
　　城市供水中，二次供水是必不可缺的组成部分，而二次供水造成的水质污染是不容忽视的问题。饮水安全问题不仅是关系到身体健康的大事，也是社会和谐稳定的保证。在饮用水安全保障方面，应建立起多级屏障——完善政策法规标准体系、加强技术设备科技支撑、落实监管，进行水源地保护、提高供水水质、保证安全输送，确保“从源头到龙头”水质安全。将二次供水水质污染的防治纳入法制化、科学化、有序化的管理轨道。