從源頭到龍頭影響供水品質(zhì)的若干細(xì)節(jié)因素分析

方衛(wèi)國

(杭州蕭山環(huán)境集團(tuán)有限公司，浙江杭州 311200)

提起如何提高飲用水的水質(zhì)，人們往往首先會想到優(yōu)質(zhì)的水源地、良好的處理工藝以及用戶末端維護(hù)良好的二次供水設(shè)施。似乎只要原水水質(zhì)優(yōu)良、處理工藝中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物、二次供水設(shè)施尤其是蓄水池維護(hù)得當(dāng)，那供水的品質(zhì)就可以得到有效保證。的確，這幾個環(huán)節(jié)很重要，但只關(guān)注這幾個環(huán)節(jié)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，大量對供水品質(zhì)有不良影響的因素廣泛存在于制供水的各個環(huán)節(jié)中，設(shè)計、建設(shè)、施工、運行維護(hù)等各個方面都會涉及到。本文羅列了一些事實，但只是一些定性的分析，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)統(tǒng)計分析仍有待試驗進(jìn)一步論證。

1 原水水質(zhì)的影響因素

(1)原水取水口處的攔污設(shè)施

在江河中取水，視取水量的大小，一般會設(shè)固定式的攔污柵或攔污柵+旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)等設(shè)施，目的是攔截、去除各類隨原水進(jìn)入吸水口的雜物，包括各類水生動植物。由于后續(xù)還有水泵、調(diào)流閥等設(shè)施設(shè)備，一旦一些體積較大的水生動植物如水葫蘆、魚類等進(jìn)入，很有可能被水泵葉輪、調(diào)流閥柵條切碎、破壞，這些粉碎后的物質(zhì)在水中腐敗分解，直接影響原水水質(zhì)。

(2)原水管道內(nèi)壁上附著的水生物

在南方地區(qū)，原水管道內(nèi)壁附著的常見水生物是貽貝類物質(zhì)，積存的厚度會達(dá)到3～5 cm，這些貝殼類物質(zhì)在新陳代謝、死亡脫落等過程中釋放出的物質(zhì)是否會對原水水質(zhì)構(gòu)成影響？這方面的研究目前較少，但聯(lián)想到一般情況下生物體的生長死亡過程，排泄到外界的基本上是一些廢物，所以是否也可以推論出，這些生物體對原水水質(zhì)也是有害無益的。從實踐來看，在原水側(cè)投加高錳酸鉀，除了可有效提高后續(xù)的混凝沉淀效果，在除鐵錳的同時，對這些貝殼類物質(zhì)的生長也有抑制作用。在使用高錳酸鉀的原水管道中，只看到零星有一些貽貝類的附著，這與以往沒投加高錳酸鉀時原水管道壁上生長著密密麻麻貽貝類生物體的情形大相徑庭。

(3)原水管道停運后的再投運

由于原水水質(zhì)的自有特性，再加上原水管道中的水生生物情況，當(dāng)原水管道因檢修、搶修等情況停運時，超過一定的時間(水溫高時，時間短一些；水溫低時，時間可以長一些)再投運，如果沒有徹底排凈原有管道內(nèi)的積水，這部分死水就會是一股臭水，一旦混入原水進(jìn)入水廠制水工藝，必將會引起嚴(yán)重的水質(zhì)事故。

(4)備用水源啟用時

備用水源、取水設(shè)備、與正常原水管路聯(lián)絡(luò)管路等部位，由于長期備而不用，積存的原水已發(fā)黑發(fā)臭，啟用后，如沒有事先的處理措施，也將發(fā)生與上述第(3)點類似的嚴(yán)重水質(zhì)事故。一個可供借鑒的處理辦法是：在設(shè)計及建設(shè)時，考慮在每次投運初期，需有這一股死水的排放設(shè)施及去處；對于相對靜止的備用水源地的水體，在平時及投運前就應(yīng)有替換的措施，從而保持水質(zhì)的達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性。

2 水廠生產(chǎn)過程中對水質(zhì)的影響因素

(1)生產(chǎn)廢水的回用

設(shè)計院給出的常見的水廠處理工藝認(rèn)為，排泥水經(jīng)過處理后，其上清液是可以回用的，這也符合環(huán)保部門提出的零排放、清潔生產(chǎn)的要求。因此，會把所有的泥水匯集到泥水調(diào)節(jié)池，經(jīng)過濃縮、上清液回流，濃縮部分的泥水再進(jìn)入下一步的脫水處理工藝段。但實際情況是，這樣的做法可能存在水質(zhì)風(fēng)險。

排泥水的來源是日常的反應(yīng)池排泥水、沉淀池排泥水、濾池反沖洗水。一些水廠為充分利用水資源，把一些常流水的水質(zhì)取樣點的水也收集并匯入排泥水系統(tǒng)(投加過試劑的應(yīng)排入廢水系統(tǒng))；其次是周期性的(一般以年為單位，甚至更久)反應(yīng)沉淀池、清水池等清空清掃期間的排放水。

反應(yīng)池的排泥水、沉淀池的排泥水均是間隙排出的，一般以天為周期；個別水質(zhì)較好的水廠，排放周期更長；一些管理上欠缺的水廠，排放周期更存在不確定性。這些正?；蚍钦５墓r中，排出的泥水均帶有明顯的泥腥味，而泥腥味是影響自來水感觀指標(biāo)的一個重大因子。即使其他水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，存在泥腥味的自來水仍很難讓用戶接受。不論這些泥水中是否仍存在其他污染指標(biāo)，這類水均不應(yīng)當(dāng)直接回用，其上清液也不應(yīng)回用。

水質(zhì)取樣點的流動水本身就是制水環(huán)節(jié)中的過程水，可直接回用。

反應(yīng)區(qū)、沉淀池、清水池在清洗時的排空水，除了排放初期和末期會有高濃度泥漿水帶出，后續(xù)中段的水基本上接近于清水，可直接回用。

(2)藥劑質(zhì)量

現(xiàn)在一個普遍的觀點，要盡量減少化學(xué)藥劑的使用，盡可能地用物理手段去除水中的污染物及雜質(zhì)。但到目前為止，這只是一個愿景，規(guī)?；纳a(chǎn)應(yīng)用仍存在一定的制約因素。因此，一些必須使用的化學(xué)藥劑仍需使用，例如混凝劑。雖然目前市場上對涉水產(chǎn)品的采購?fù)ǔＪ前吹蛢r中標(biāo)法，且關(guān)注點為是否具備涉水衛(wèi)生許可批件，但涉水衛(wèi)生許可批件的獲取并不是件難事，且發(fā)證部門不對后續(xù)的生產(chǎn)負(fù)監(jiān)管責(zé)任，涉水衛(wèi)生許可批件并不能證明廠家的每一批產(chǎn)品均能達(dá)到衛(wèi)生許可批件的要求。

助凝劑，大多指PAM，成分多為聚丙烯酰胺，分成陽離子型、陰離子型、非離子型等若干類產(chǎn)品。丙烯酰胺的聚合物本身并不是有毒物質(zhì)，但其單體對人體有神經(jīng)性毒性。因此，當(dāng)廠家在生產(chǎn)過程中存在品質(zhì)控制問題時，這種助凝劑就會存在單體超標(biāo)的風(fēng)險。國外對聚丙烯酰胺用于制水過程是相當(dāng)謹(jǐn)慎的，以日本為例，日本上水道協(xié)會也是在近年才有限度地開放聚丙烯酰胺在飲用水處理過程中的應(yīng)用，且對其質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求。國外一些地區(qū)對一些擬用于自來水行業(yè)的新型藥劑會有一個長達(dá)13年的連續(xù)跟蹤研究，以分析其在水中殘留的安全閾值，評價其對人體的健康風(fēng)險。

因此，對于應(yīng)用于生活飲用水生產(chǎn)過程的藥劑，政府監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)管力度；自來水企業(yè)在采購檢驗時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效溯源。只有生產(chǎn)管理規(guī)范、生產(chǎn)工藝科學(xué)合理、使用原料正規(guī)可靠的廠家，其產(chǎn)品才可能保證優(yōu)質(zhì)合規(guī)，而非僅僅依據(jù)涉水衛(wèi)生許可批件，及一些不確定是否為實際抽樣得出的檢測報告和合格證；也不能依據(jù)僅通過抽樣化驗對照國標(biāo)中有限的幾項指標(biāo)就得出產(chǎn)品可用的結(jié)論。

另一類凈水材料是活性炭，在水廠中使用的主要有顆?；钚蕴亢头勰┗钚蕴績纱箢悺；钚蕴堪丛戏譃槊嘿|(zhì)炭、木質(zhì)炭等；按其加工過程分為新炭和再生炭。飲用水生產(chǎn)過程投加活性炭是為了進(jìn)一步提高水質(zhì)，大多數(shù)情況下是作為應(yīng)急處置手段在使用，如果有劣質(zhì)活性炭材料的存在，一旦被投加于水體中，對于水質(zhì)而言，無疑是雪上加霜。

(3)補救措施

自來水是連續(xù)生產(chǎn)的，其生產(chǎn)過程決定了其沒有中間待檢的時間停頓，一旦成品水進(jìn)入管網(wǎng)就沒有召回的可能性，除非是特別重大的特殊情況，但也不會采取生產(chǎn)中斷、管網(wǎng)應(yīng)急排放等極端措施。因此，在水廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中要有一些作為常規(guī)手段的補救措施。

以加藥為例。幾乎所有水廠在前端需投加混凝劑，少數(shù)水廠有除鐵錳、去嗅味需求的還會投加高錳酸鉀。由于水廠的反應(yīng)混合沉淀池是一個1～3 h的長流程，等末端結(jié)果出來后才能知曉前端加藥量是否合理、是否過量投加或欠量投加。如混凝劑投加欠量，則會導(dǎo)致沉后水濁度超標(biāo)，進(jìn)而引起濾池負(fù)荷加重，存在濾后水濁度超標(biāo)等的風(fēng)險；如高錳酸鉀投加過量，則會引起沉淀池池面水體顏色發(fā)紅，存在濾后水色度超標(biāo)的風(fēng)險。如果在濾池前設(shè)有微絮凝混合攪拌裝置，并把投加設(shè)備及管路作為一種常態(tài)化布置，那么一旦發(fā)生這種情況就能利用此裝置做出應(yīng)急處置，保證水質(zhì)的連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。目前，很多新設(shè)計的水廠，業(yè)主和設(shè)計單位已意識到這個問題，此方面的設(shè)計案例也在不斷增多。

以加氯(包括次氯酸鈉等)消毒投加為例。大部分水廠分為前加氯和后加氯，有些水廠因為有前臭氧及生物活性炭工藝，只有濾后一道的加氯處理。加氯后的水一般會經(jīng)過清水池的庫容調(diào)節(jié)，在這個過程中，水中的余氯含量受到水溫、清水池內(nèi)水力停留時間等因素的影響，會出現(xiàn)出廠水余氯波動較大的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時予以解決。近年來，由于在線監(jiān)測儀表、自動投加裝置的成熟應(yīng)用，不少自來水廠在出水泵房處增設(shè)了補加氯環(huán)節(jié)，很好地穩(wěn)定了出廠水的余氯值，使出廠水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

對于新建或在設(shè)計階段的水廠，實施補救措施較為便捷；對于已建水廠，若改造難度并不很大，也可考慮投入或增添一些補救的技改內(nèi)容。

(4)水廠構(gòu)筑物伸縮縫的完好性

由于水廠水工構(gòu)筑物，如沉淀池、清水池等的幾何尺寸超長超寬，出于建筑結(jié)構(gòu)安全可靠的角度，在設(shè)計和施工時，會每隔一段距離設(shè)置一條伸縮縫，伸縮縫以專用橡膠止水帶和嵌縫材料進(jìn)行防滲防漏處理。很多水廠的伸縮縫處會出現(xiàn)滲漏的情況，當(dāng)伸縮縫出現(xiàn)滲漏問題時，一些外來的不合格的水源滲漏入自來水的生產(chǎn)過程中，這對水質(zhì)的影響是顯而易見的。

要解決這個問題，應(yīng)當(dāng)對產(chǎn)品進(jìn)行溯源：只有規(guī)范的廠家使用優(yōu)質(zhì)的原料，并采用科學(xué)合理的工藝才有可能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品；對于招投標(biāo)環(huán)節(jié)中無法對施工單位有效監(jiān)管的難題，在大環(huán)境難以改變的前提下，對這部分的關(guān)鍵材料實行單獨招標(biāo)，是一種可實施性較強(qiáng)的辦法。

3 配水管網(wǎng)對水質(zhì)的影響因素

(1)水齡

當(dāng)自來水在管道中的停留時間較久時，其水質(zhì)會發(fā)生變化，關(guān)注的往往是水中余氯的衰減速度及殘留值，以及微生物是否會超標(biāo)。隨著水廠的集約化以及城鄉(xiāng)供水一體化的發(fā)展，管網(wǎng)與水廠的距離越來越遠(yuǎn)，水廠出水到達(dá)末端用戶所用的時間可能會在幾天以上。在水泥內(nèi)襯的新管網(wǎng)中，pH變化較為明顯，出廠時pH值在7左右可上升至pH值接近于10，用這種水燒開后泡綠茶，茶水會呈紅褐色，用戶便會提出水質(zhì)質(zhì)疑。要解決這個問題有一定的難度，建設(shè)就近的水廠或管道口徑按近遠(yuǎn)期來布置都不是很現(xiàn)實；連成環(huán)網(wǎng)，定期浪費些水沖洗管網(wǎng)，或在這些管網(wǎng)的末梢設(shè)置專門供環(huán)衛(wèi)等部門灑水車取水的消火栓，這一系列措施可以作為改善水質(zhì)的臨時應(yīng)急手段。

(2)管道內(nèi)防腐

目前，市政主管網(wǎng)采用的是球墨鑄鐵管，但事實上鋼管及鋼制配件也在被大量使用。球墨鑄鐵管主要采用水泥內(nèi)襯防腐，也有采用環(huán)氧樹脂或PE內(nèi)襯做內(nèi)防腐，但對于鋼管或鋼制配件，其內(nèi)防腐工藝要復(fù)雜一些，效果也一般。之前的鋼管內(nèi)防腐層是水泥內(nèi)襯，其黏結(jié)力與耐久性存在一些問題，除機(jī)械方法施工涂料外，人工涂覆的質(zhì)量很難把控。鋼管內(nèi)防腐還存在一個最大的問題即現(xiàn)場施工的焊口，由于無法徹底除銹，這個部位的生銹發(fā)生時間要遠(yuǎn)早于其他管道內(nèi)壁在工廠做防腐處理發(fā)生生銹的時間。

管道內(nèi)壁防腐還有一個環(huán)節(jié)容易被忽視，就是在現(xiàn)場搶修時是否有必要做內(nèi)防腐，因為搶修時間緊，而內(nèi)防腐固化需要時間。事實上，搶修一結(jié)束，管道馬上通水沖洗、投運，此處的防腐材料未能完全固化，容易被沖刷脫落，從而污染水質(zhì)，并不會起到防腐作用。

(3)管道上的“盲腸管”

在市政管路上，常常會有許多排放沖洗管、消火栓、預(yù)留接管用的支管、斷頭管等。這些管道或長或短，但它們有個共同點，水在這些管內(nèi)是不流動的，但又與主管道相連接，當(dāng)管網(wǎng)壓力波動或遇到關(guān)閥后主管壓力下降時，這些“盲腸管”內(nèi)的水就會流入主管道，污染主管道的水質(zhì)。另一種特殊的“盲腸管”，就是在組成環(huán)網(wǎng)管網(wǎng)的管線中，某些局部的聯(lián)絡(luò)管道，由于這些聯(lián)絡(luò)管兩側(cè)的壓力平衡，管內(nèi)水基本靜止不動或流速很低，若某天或某時，此聯(lián)絡(luò)管道內(nèi)的水流動起來，進(jìn)入了主管網(wǎng)，就會對水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。

(4)管道的密封性

管道連接的方式中，用承插口采取膠圈密封的方式占主導(dǎo)地位。當(dāng)密封口失效發(fā)生滲漏時，如果管道在帶壓運行，管道內(nèi)的水會往外滲漏；但當(dāng)管道處于停運檢修或泄壓搶修時，管道外的地下水就會順著這些失效的密封口逆向滲漏入管網(wǎng)內(nèi)，從而引起水質(zhì)污染事件。

按照現(xiàn)有的橡膠制造水平，如管線壽命以50年計，那么選用的橡膠制品也要以此作為選擇的標(biāo)準(zhǔn)。正如前文提到的橡膠止水帶的市場現(xiàn)狀一樣，對橡膠圈也要進(jìn)行溯源管理，要選擇優(yōu)質(zhì)可靠的產(chǎn)品。對于法蘭連接部位的橡膠墊片，也需按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇使用。

(5)新建管道的清理清洗

新建管道在投運前的消毒沖洗很有必要，但大多數(shù)情況下要把新建管道沖洗干凈并非易事，因為沒有那么多的來水。因此，首先要確保新建管道在施工階段盡量避免雜質(zhì)落入管道，如果出現(xiàn)類似情況，應(yīng)及時清理；在投運前，有條件進(jìn)入作業(yè)管道(如口徑在DN800及以上的管道)的，可采用人工清理清掃的辦法清除異物，這樣在投運前用清水浸泡消毒即可，沖洗時可用小水量帶走浮塵浮灰。

4 用水端水質(zhì)的影響因素

新的國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是到用戶水龍頭處的水質(zhì)。從城市市政主管網(wǎng)進(jìn)入小區(qū)再到用戶水龍頭，尚有許多環(huán)節(jié)對水質(zhì)構(gòu)成不良影響。

(1)二次供水設(shè)施

不可否認(rèn)，經(jīng)過最近這十幾年二次供水設(shè)備廠家的努力，二次供水設(shè)備在制作工藝、材料選用、可靠性保障等方面均有很大程度的突破。但是，仍有大量自來水公司未納管的用戶二次供水設(shè)備，除了商品房、居民樓，還有大量的工礦企事業(yè)單位、賓館、飯店、寫字樓、單身公寓、醫(yī)院、學(xué)校等的二次供水設(shè)施，如水箱和泵送供水裝置等。目前，水司涉及這一塊的很少，日常監(jiān)管也缺位，關(guān)于這些設(shè)施內(nèi)的供水水質(zhì)安全由誰負(fù)責(zé)，尚未明確。

(2)用戶端的設(shè)施、設(shè)備及材料

一方面，國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)對水質(zhì)的要求是到用戶水龍頭為止；另一方面，以用戶水表為界，水表后的管道及與管道連接的設(shè)施、設(shè)備及材料由用戶自行決定，如果這些設(shè)施、設(shè)備或材料存在影響水質(zhì)的因素，那么用戶龍頭水的水質(zhì)問題由誰負(fù)責(zé)？作為供水服務(wù)方，有責(zé)任也有義務(wù)為用戶提供專業(yè)的指導(dǎo)意見，共同維護(hù)最后10 m的水質(zhì)保障。

在用戶端的一些設(shè)備、設(shè)施、材料方面，將水表及其前后的表節(jié)、閥門、管配件等也包括在內(nèi)，常見的影響水質(zhì)的因素如下。

①管材質(zhì)量。市場上可供選擇的配水管道材料較多，如PE管、PPR管、襯塑鍍鋅管、不銹鋼管、銅管等。對于同一類型的管材，不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)存在差異，譬如一些摻雜不明來源回用料的PE管、重金屬超標(biāo)的不銹鋼管、銅管等，均會對水質(zhì)產(chǎn)生有害影響。

②管道配件質(zhì)量。在水表前后安裝角閥的部位，涉及管徑轉(zhuǎn)換的，大多會用到一種俗稱“卜心”(內(nèi)外螺紋接頭)的材料，施工方偶爾會為了方便省錢而采用鍍鋅材料，往往這些鍍鋅件是由小作坊生產(chǎn)的不規(guī)范材料，將其裝在水管連接處，本身就是一個水質(zhì)污染點。

③水龍頭及角閥等。水龍頭及角閥有些是采用鋅銅合金，有些即使是全銅材質(zhì)但雜質(zhì)含量超標(biāo)，以至于做水浸泡試驗時，發(fā)現(xiàn)重金屬含量超標(biāo)的例子不在少數(shù)。如果將其裝在用戶室內(nèi)的用水點上，也是水質(zhì)風(fēng)險點之一。

④軟管。在很多部位，如廚房間、衛(wèi)生間的水龍頭下方或熱水器進(jìn)出水管的連接部位等，常常會采用內(nèi)襯橡膠軟管。很多用戶發(fā)現(xiàn)，在新入住的房子，從水龍頭接出的自來水含有一股橡膠味道，熱水尤甚，這其實是用到了不合格的材料。

⑤止回閥。供水熱線經(jīng)常會接到一些用戶投訴，如水龍頭處放出潔廁靈顏色(藍(lán)色)的水或熱水這類問題，這就涉及到用戶端是否需要安裝止回閥(或倒流防止器)，安裝在哪個部位。

諸如此類的小問題還可以列舉很多，都會或多或少地影響水質(zhì)，所以從水質(zhì)不受或少受影響的角度來說，關(guān)注供水環(huán)節(jié)中的若干細(xì)節(jié)因素顯得尤為重要。

5 結(jié)語

自來水作為一項民生產(chǎn)品和服務(wù)供給，各級政府及相關(guān)的高校、研究機(jī)構(gòu)、水務(wù)企業(yè)和廣大的水務(wù)從業(yè)人員都一直在關(guān)注探索如何積極創(chuàng)新其品質(zhì)的不斷提升，期許能滿足廣大人民群眾的美好生活需要。

最近的十幾年間，無論是國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的修訂、頒布實施，還是國家對水環(huán)境的整治，無一不是在為提高水質(zhì)做出努力，尤其是上海、深圳等先進(jìn)發(fā)達(dá)城市率先提出要對標(biāo)國際一流城市，推行優(yōu)質(zhì)飲用水工程，力爭實現(xiàn)龍頭水直飲的目標(biāo)，更是為業(yè)界提供了可供學(xué)習(xí)的范例。在此過程中，要從大處著眼，小處著手，切實把好消除影響供水品質(zhì)的每一個細(xì)節(jié)關(guān)，不讓一滴不合格的水流入用戶的水龍頭，是一項貫穿自來水生產(chǎn)供應(yīng)全過程的要求，是一件有現(xiàn)實意義的細(xì)致工作。