生活飲用水系統(tǒng)二次污染及應(yīng)對措施

王鳳蓮

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安 710089)

0 引言

隨著城市的發(fā)展和人均用水量的增加，二次供水已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑給水系統(tǒng)。二次供水就是把從市政給水管網(wǎng)引入的自來水通過水箱貯存、加壓等措施經(jīng)管道供給用戶或自用的一種供水方式。在這個(gè)過程中，管壁、池壁及有關(guān)供水設(shè)施的器壁中有害溶出物對飲用水產(chǎn)生化學(xué)污染，管壁、池壁滋生微生物對飲用水產(chǎn)生化學(xué)及生物污染［1］。供水設(shè)施是否合理、設(shè)計(jì)及建設(shè)的優(yōu)劣直接關(guān)系到二次供水水質(zhì)，水質(zhì)污染會(huì)危害人們的健康，長期飲用不潔凈的水，會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生消化疾病、傳染病、各種皮膚病、結(jié)石病等。為保證居民用水安全，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2010年4月1日實(shí)施全面修訂后的GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)，補(bǔ)充和修訂了許多防止水質(zhì)污染的強(qiáng)行條文，比如生活、生產(chǎn)合用管道或飲用水連接非飲用水管道或設(shè)備(含有對健康有害物質(zhì))時(shí)，應(yīng)設(shè)置倒流防止器［2］。直接供水方式見圖1，設(shè)水泵、水池給水方式見圖2。

圖1 直接供水方式

圖2 設(shè)水泵、水池的給水方式

1 給水系統(tǒng)二次污染的現(xiàn)象分析

二次供水系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、施工及管理環(huán)節(jié)都有可能造成水質(zhì)的二次污染，由于管網(wǎng)年久失修，管網(wǎng)、貯水箱等供水設(shè)施的衛(wèi)生管理和維護(hù)不到位，時(shí)有紅水、黑水、濁水等現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.1 設(shè)計(jì)不合理

1)有些設(shè)計(jì)單位為了逃避責(zé)任和達(dá)到安全的目的，在設(shè)計(jì)時(shí)更愿意調(diào)大安全系數(shù)，這就使得貯水設(shè)備的容積偏大，雖然滿足了貯水量，卻延長了水在箱體內(nèi)儲(chǔ)存的時(shí)間而形成二次污染。有研究對自來水在箱體內(nèi)貯存不同時(shí)間的水質(zhì)變化進(jìn)行了跟蹤檢測。結(jié)果表明:自來水滯留時(shí)間比較短時(shí)，除鐵質(zhì)水箱中鐵、錳等金屬含量稍有增加外，一般理化指標(biāo)和毒理指標(biāo)變化不大，但自來水滯留24 h以上就不同了，這時(shí)的氯氣余量幾乎為零，尤其在炎熱的夏天水體溫度比較高時(shí)，水中氯氣消耗迅速，只要12 h氯氣余量幾乎就為零了;當(dāng)水體溫度高于20℃、水池中的自來水儲(chǔ)存時(shí)間超過24 h后，藻類及總大腸菌群數(shù)量就會(huì)明顯增加［3］。所以，在設(shè)計(jì)水池(箱)時(shí)，除保證容積外，還要客觀地考慮貯水滯留時(shí)間，防止自來水滯留時(shí)間過長水質(zhì)變壞。

2)水池(箱)的出水管設(shè)計(jì)不科學(xué)。如果出水管位置設(shè)計(jì)偏高，水箱底部容易出現(xiàn)死水，大面積的存水不流動(dòng)，容易產(chǎn)生沉積物，微生物和細(xì)菌也會(huì)肆意滋生，從而污染整個(gè)水池的水質(zhì);出水管位置設(shè)計(jì)偏低，水池(箱)底部的沉積物則會(huì)進(jìn)入給水系統(tǒng)污染水質(zhì)。

3)水池(箱)通氣管的截面面積設(shè)計(jì)偏小，使得水池(箱)內(nèi)外氣壓不平衡。

1.2 施工不合理

1)施工過程中，將給水管與其他管道鋪設(shè)在同一管溝內(nèi)，如果隱蔽水管接口處出現(xiàn)滲漏，當(dāng)飲用水?dāng)嗔?，管道中呈現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，溝內(nèi)的積水會(huì)順勢通過此接頭進(jìn)入給水系統(tǒng)。

2)生活和消防用水共用、生活與其他非生活用水直接連接，且不采取任何的防回流措施，極易造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染。例如給水管與大便器(槽)的沖洗管直接連接，且只用普通閥門來控制沖洗，當(dāng)給水系統(tǒng)壓力下降時(shí)，開啟水嘴可能發(fā)生回流污染現(xiàn)象［3］。

3)施工過程中，建設(shè)及施工單位沒有嚴(yán)格按圖紙施工，因外界條件有所限制就隨意改動(dòng)設(shè)計(jì)，將水池(箱)的進(jìn)、出水管安裝在水池同一側(cè)，使得箱體中部分水體長期不流動(dòng)，形成死水區(qū)域。

4)因造價(jià)等原因，已建的水池大部分是鋼筋混凝土材質(zhì)，池壁比較粗糙，容易滋養(yǎng)細(xì)菌;另外如果箱體內(nèi)壁的防腐涂料中含有有毒物質(zhì)，涂料脫落于水中將直接污染水質(zhì)［4］。

1.3 管理不夠完善

管理單位對二次供水系統(tǒng)缺乏行之有效的管理，在使用過程中也易造成水質(zhì)二次污染。

1)在管理過程中，如果水池(箱)的通氣管(設(shè)有防蟲防塵網(wǎng))被封死，則會(huì)引起水團(tuán)流通不暢導(dǎo)致箱體中水質(zhì)污染;如果通氣管的防蟲防塵網(wǎng)被破壞，外界灰塵、蠅蟲、鼠類等容易進(jìn)入水池(箱)造成污染。

2)對水箱不及時(shí)清洗。很多使用單位意識(shí)不到保證水箱清潔的重要性，長時(shí)間不清洗水箱，水質(zhì)腐壞嚴(yán)重。

2 給水系統(tǒng)二次污染的預(yù)防措施

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

1)合理地設(shè)計(jì)水池(箱)容積。除參考《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定外，在設(shè)計(jì)時(shí)還需綜合考慮建筑物的用途和用水節(jié)點(diǎn)的多少，用水節(jié)點(diǎn)越多，日用水量就越均勻，調(diào)節(jié)容積也就相對較小;相反地，用水節(jié)點(diǎn)越少，日用水量就越難控制，水箱的調(diào)節(jié)容積也就相對較大［5］。

2)合理設(shè)計(jì)水箱進(jìn)、出水管的位置。為保持水池(箱)的水體正常流動(dòng)，進(jìn)、出水管應(yīng)設(shè)在水池(箱)的不同側(cè)。進(jìn)水管的位置要符合GB 50015建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定:出水管管底應(yīng)高于水池(箱)底部，高差不小于0.1 m。當(dāng)水池(箱)容積比較大時(shí)，設(shè)置導(dǎo)流裝置來防止水流短路。

3)水池(箱)的通氣管是用來平衡水箱內(nèi)外氣壓的，其管徑應(yīng)大于出水管的管徑。管口要設(shè)防蟲防塵網(wǎng)，網(wǎng)孔大小應(yīng)適宜。也可以在通氣管上安裝水箱呼吸裝置，使通氣管在一部分時(shí)間保持關(guān)閉狀態(tài)。

4)生活和消防水池(箱)分開設(shè)置。《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(2009版)第3.2.8條明確規(guī)定生活飲用水池(箱)應(yīng)與其他用水池(箱)分開設(shè)置，從根源上杜絕因消防水長期不使用引起的飲用水污染問題［2］。

5)對于水質(zhì)要求較高的建筑，水池(箱)出水管處安裝臭氧消毒滅菌設(shè)備。臭氧消毒作為氯消毒的替代方法，在飲用水處理中被越來越多地應(yīng)用。試驗(yàn)表明，臭氧幾乎對所有細(xì)菌、病毒、真菌和原蟲、卵囊都具有明顯的滅活作用，能除色、除味、除臭，從而改善水質(zhì)。

2.2 合理選材

1)合理選擇水箱材質(zhì)。隨著水池(箱)技術(shù)的發(fā)展，各種新型材料層出不窮。材質(zhì)方面，除了比較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土水池外，亦可選用鋼板、不銹鋼、食品級玻璃鋼和搪瓷等材質(zhì)的水箱。通過對以上材質(zhì)的水箱做水質(zhì)影響及析出化合物種類的分析，綜合比較各類水箱的質(zhì)量及對水質(zhì)的影響等因素，結(jié)果不銹鋼水箱綜合性能最好，其次為食品級玻璃鋼水箱，室外水池(箱)可考慮選用混凝土內(nèi)襯不銹鋼水池比較適宜。

2)合理選擇給水管。從水箱輸出的自來水會(huì)在給水管網(wǎng)的輸送過程中降低水質(zhì)，大量的水質(zhì)檢測試驗(yàn)顯示:普通鍍鋅鋼管由于內(nèi)壁沒有采用襯塑等防腐、防銹措施，自來水在管道內(nèi)滯留時(shí)間過長時(shí)，水中余氯含量就迅速下降，而渾濁度、色度等感官性狀及鐵、錳等金屬指標(biāo)含量增高，水質(zhì)會(huì)降低，因此給水管道不宜采用傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管，可選擇銅管、襯塑鋼管、塑料管等［6］。

2.3 規(guī)范施工

1)飲用水管道要避開毒物污染區(qū)，當(dāng)條件限制無法避讓時(shí)，要采取防護(hù)措施。設(shè)于建筑物內(nèi)部的貯水池(箱)要設(shè)置獨(dú)立結(jié)構(gòu)，不能依靠建筑自身的結(jié)構(gòu)，例如建筑基礎(chǔ)、墻體和地板等作為其池壁、池底等;貯水池(箱)若需防腐時(shí)，應(yīng)采用無毒涂料。其溢流管、排水管不能與污水管直接連接，均應(yīng)有空氣隔斷裝置。

2)GB 5749生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定給水配件取水達(dá)標(biāo)的要求，要加強(qiáng)二次供水防污染措施:水池(箱)入孔的蓋與蓋座之間的縫隙是昆蟲進(jìn)入的主要通道，入孔蓋與蓋座要吻合和緊密，并用富有彈性的無毒發(fā)泡材料嵌在連接處［7］。通氣管和溢流管口要采取過濾、隔斷等防生物入侵的措施。

3)生活飲用水管道不能與非飲用水管道直接連接。在特殊情況下，生活飲用水要與非飲用水直接相連時(shí)，在兩種管道連接處的控制閥門之間增設(shè)平時(shí)常開的泄水閥，以保證管道間的空氣隔斷，或在兩種管道連接處的非飲用水管道上安裝管道倒流防止器:管道倒流防止器由進(jìn)口止回閥、自動(dòng)泄水閥和出口止回閥組成，當(dāng)管道內(nèi)倒流防止器的出口壓力大于進(jìn)口壓力時(shí)，只要止回閥無滲漏，泄水閥不會(huì)打開;當(dāng)兩個(gè)止回閥中有一個(gè)發(fā)生泄漏，自動(dòng)泄水閥會(huì)打開泄水，防止倒流的發(fā)生。

4)工程施工中，尤其是埋地管在施工中要特別細(xì)心，工程完工后，要做好系統(tǒng)的水壓試驗(yàn)，嚴(yán)格按GB 50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范和GB 50300建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，保證系統(tǒng)不滲不漏［8］。

2.4 加強(qiáng)貯水池(箱)的日常管理

1)池(箱)上加蓋防護(hù)，飲用水在池中滯留時(shí)間不能過長，否則要采取相關(guān)的消毒措施?？蛇x擇臭氧發(fā)生器、紫外線消毒器和水箱自潔消毒器等，其設(shè)計(jì)、安裝和使用應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在選擇以上消毒器時(shí)，要考慮到:臭氧發(fā)生器應(yīng)設(shè)置尾氣消除裝置;紫外線消毒器應(yīng)具備對紫外線照射強(qiáng)度的在線監(jiān)測，并宜有自動(dòng)清洗功能;水箱自潔消毒器宜外置。

2)使用單位要制定一套飲用水衛(wèi)生安全制度并予以實(shí)行，相關(guān)管理人員要嚴(yán)格按照制度進(jìn)行操作，對設(shè)備的運(yùn)行狀況及其儀表、閥門等按規(guī)定進(jìn)行檢查，并做好運(yùn)行和維護(hù)記錄。管理人員每年進(jìn)行一次體檢，同時(shí)參加衛(wèi)生知識(shí)培訓(xùn)，合格后方可上崗。根據(jù)《城市供水水質(zhì)管理規(guī)定》(建設(shè)部令第156號(hào))要求使用單位至少每半年對設(shè)施進(jìn)行一次徹底的清洗、消毒，并對水質(zhì)進(jìn)行定期檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5749生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除污染隱患，保證居民飲水的衛(wèi)生安全［7］。

3 結(jié)語

飲用水與我們的日常生活密不可分。飲用水的衛(wèi)生、安全直接關(guān)系著人們的身體健康，因此針對水質(zhì)的二次污染這一嚴(yán)峻問題，我們要下大力度查找形成污染的根本原因，并采取有效措施進(jìn)行根除，保證用戶用到符合國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。

［1］ 任基成，費(fèi) 杰.城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)二次污染及防治［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［2］ GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009版)［S］.

［3］ 李棟安.城市二次供水管理模式探討［J］.技術(shù)與市場，2012，19(3):126-127.

［4］ GB 17051-1997，二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范［S］.

［5］ GB/T 50331，城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［6］ GB/T 17219，生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［7］ GB 5749，生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［8］ GB 50300，建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］.