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1、二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染監(jiān)測與治理 摘　要：介紹了目前城市二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染現(xiàn)狀并分析了原因，提出了建立二次供水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計框架，從系統(tǒng)布局優(yōu)化和設(shè)施運行管理兩方面分析了二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染治理的思路和做法，提出廢除地下水池等設(shè)計建議。 關(guān)鍵詞：二次供水; 水質(zhì)監(jiān)測; 污染防治 目前習慣把從源頭到龍頭的飲用水安全保障分為四個環(huán)節(jié)：原水、水廠、管網(wǎng)和二次供水。通常人們所稱的二次供水，是指單位或個人將城市公共供水或自建設(shè)施供水經(jīng)儲存、加壓，通過管道再供用戶或自用的形式，因此，二次供水是目前高層供水的惟一選擇方式。二次供水設(shè)施是否按規(guī)定建設(shè)、設(shè)計及建設(shè)的優(yōu)劣直接關(guān)系到二次供水水

2、質(zhì)、水壓和供水安全，與人民群眾正常穩(wěn)定的生活密切相關(guān)。但是，過去在全國尚未有一個完整的針對二次供水工程的技術(shù)標準，只是在《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB 50015-2003)相關(guān)章節(jié)中提出部分要求【1】。 　　2010年4月17號中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《二次供水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ140—2010)【2】，2010年10月1號開始實施。規(guī)程中對二次供水的定義為：當民用與工業(yè)建筑生活飲用水對水壓、水量的要求超過城鎮(zhèn)公共供水或自建設(shè)施供水管網(wǎng)能力時，通過儲存、加壓等設(shè)施經(jīng)管道供給用戶或自用的供水方式。二次供水設(shè)施定義是為二次供水設(shè)置的泵房、水池(箱)、水泵、閥門、電控裝置、消毒設(shè)

3、備、壓力水容器、供水管道等設(shè)施。 　　二次供水設(shè)施主要為彌補市政供水管線壓力不足，保證居住、生活在高層人群用水而設(shè)立的。相比原水供水，二次供水的水質(zhì)更容易被污染，二次供水的安全性和可靠性一直都受到市民的廣泛關(guān)注。今后凡是應(yīng)建二次供水設(shè)施的建設(shè)項目，二次供水設(shè)施必須獨立設(shè)置，工程必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時交付使用。 　　建設(shè)部對二次供水設(shè)施的建設(shè)項目、建筑物高度及市政管網(wǎng)供水與二次供水的結(jié)合點做了明確規(guī)定：凡是公建高度超過12米，住宅樓超過6層的，必須設(shè)計和建設(shè)二次供水設(shè)施，商住混用的住宅樓底商在兩層或以上的按公建對待；二次供水設(shè)施必須獨立設(shè)置，不得與消防等設(shè)施混用；二次供水設(shè)施必須

4、與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時交付使用；二次供水設(shè)施必須有穩(wěn)定可靠的消毒措施和防倒流污染的措施；嚴禁設(shè)計、建設(shè)地埋或半地埋式水箱；對于二次供水設(shè)施的材質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用無滲漏的不銹鋼水箱和新型環(huán)?？咕懿?，嚴禁使用國家命令淘汰的器材；水箱總有效容積不應(yīng)超過36小時的生活用水量，容積大于50立方米的水箱必須分為兩格，并能獨立工作。 　　1.二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染問題 　　依據(jù)《 二次供水設(shè)施衛(wèi)生規(guī)范》 GB 17051 -1997 的規(guī)定,合用水池因要保證消防用水不被動用，且一般存在消防用水存水量大于生活用水存水量的情況，使水在池(箱)中停留時間過長，水在池中的流動性差，有死角，使池(箱)中水的水

5、質(zhì)一般達不到生活飲用水衛(wèi)生標準的要求；消防管網(wǎng)中的水，因長期不動而水質(zhì)惡化，一旦倒流或滲流入合用水池或水箱，使池(箱)中的水質(zhì)受污染。 　　二次供水系統(tǒng)中微生物和微型動物的污染源主要來自供水管網(wǎng)。造成二次供水系統(tǒng)中微生物和微型動物大量增殖的主要原因有以下幾個方面。首先，飲用水經(jīng)過輸配水管網(wǎng)的長距離輸送，余氯消耗殆盡，加之管網(wǎng)末梢的水力停留時間較長，此時最易滋生微型動物和微生物。余氯的衰減導致水中微生物的大量繁殖，大量繁殖的微生物使得余氯的衰減速率加快，由此形成了余氯值越低越易滋生微生物，微生物繁殖越多對余氯消耗也越大的惡性循環(huán)。 　　二次供水微型動物污染現(xiàn)狀可概括為：在二次供水管理規(guī)范的小區(qū)以

6、及適用直供水的小區(qū)微型動物污染情況較輕；有蓄水池和水箱的小區(qū)在水箱清洗保養(yǎng)較差的情況下微型動物污染情況較重，蓄水池設(shè)置在野外半地下式的小區(qū)，在管理良好的情況下，污染情況同樣較重；水箱清洗保養(yǎng)較差，小區(qū)管道老化腐蝕嚴重的小區(qū)，微型動物污染情況非常嚴重。 　　(1)水池污染 　　圖1 二次供水系統(tǒng)中的紅蟲問題頻現(xiàn) 　　隨著夏季高溫多雨季節(jié)的到來，有關(guān)水池紅蟲的事件不斷增多。據(jù)了解，不久前甚至有部分大樓在剛洗完水池兩天后，水龍頭依舊流出紅蟲。按照以往規(guī)律，春末夏初供水出現(xiàn)紅蟲的事件開始增多，據(jù)市民和各區(qū)二次供水辦、各大清潔公司反映，部分住戶甚至在清洗水池兩天后就發(fā)現(xiàn)擰開水龍頭依舊流出紅蟲。蟲子不但

7、有死有活，甚至有時一團涌出，數(shù)量驚人。水池構(gòu)建設(shè)計不合理是致使水質(zhì)受到污染的原因之一。目前，市內(nèi)小區(qū)、大廈基本都是采用儲水池集中供水的形式。按照設(shè)計，只要樓頂有兩個以上的水池，當中必定就會用連通管進行連接。目的有兩個，一是通過連通管達到各個水池水量平衡；二是可以保證消防用水。但是，由于連通管一般接位較低，管內(nèi)水流相對靜止，水中淤泥等雜質(zhì)沉積嚴重。目前沒有任何辦法把這一段連通管進行徹底清洗，這一段“盲腸”一旦感染上紅蟲或細菌，就會危及整個水池。在水池連接的各條管道接駁高低不合理，同樣會造成水質(zhì)惡化。一般而言，一個水池基礎(chǔ)設(shè)施除了池體以外，就是需要連通進入管和出水管。但是，這兩個管位的高低，水流是

8、否流暢，導致水中沉積物日積月累。同時，在施工期間，也有因地形條件改變設(shè)計，將水池的進水管、出水管設(shè)置在水池的同側(cè)，水流便會在水池中形成“短路”，水流長期不暢的情況也不在少數(shù)。此外，又以消防水易受污染的程度最大。目前各大樓宇基本都是生活水池與消防水池合建一池，水池的出水管位一般都要高于消防水位，使水池中始終停留著部分不流動的消防用水，造成消防貯水成為死水區(qū)。并且由于火災(zāi)情況甚少，長期藏在整截管道中的水變成死水。 　　盡管按照目前的條件，徹底清除紅蟲還是較為困難。但是，市民在清洗水池時若是能注意一些關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在清潔和防蟲方面還是能得到較好保證和效果。 　　首先：徹底放水。不僅是消防管水，在完成

9、水池池體消毒后，各樓層住戶都需要同時把自家的水龍頭打開放水10分鐘以上。這樣既可以避免躲藏在消防管道中紅蟲，也可以把被藥水暫時熏暈的紅蟲和分流入水管中的消毒藥水徹底排出。 　　其次： 水池三孔嚴格密封。據(jù)了解，由于紅蟲是搖蚊的前身，因此進水孔、氣孔、溢流孔的有效密封能防止蚊子進入散卵。受污染的水明顯有利于搖蚊幼蟲的繁殖和生長。幼蟲大多吸食碎屑，如有機物微粒和水藻等。水源一旦被污染，便會有大量幼蟲出現(xiàn)。春末夏初是搖蚊活躍季節(jié)，水池和各種積水容器等溫暖、潮濕地區(qū)都是幼蟲主要孳生地。 　　最后：定期清洗。按照城市所處的地理位置，應(yīng)該至少每三個月就洗一次水池。同時要找正規(guī)的清洗隊伍，此外，在清洗后

10、還須要求施工隊采集水樣進行水質(zhì)檢測。 　　鑒于水池的水質(zhì)問題嚴重，設(shè)計時可取消水箱或水池，改為直供。 　　(2)管道腐蝕 　　二次供水系統(tǒng)管網(wǎng)管體破損和腐蝕是水質(zhì)事故的重要成因。97年對國內(nèi)大中城市自來水公司的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，末端水的濁度、細菌總數(shù)、總大腸菌群和游離余氯全年綜合合格率較出廠水降低了3.05%，其中總大腸菌群合格率下降7.3%，接近標準臨界值。三氯甲烷、四氯化碳分別增加47.91%和38.78%，高錳酸鹽指數(shù)增加35.0%，反映出管網(wǎng)中有機污染物的增加和氯化作用的存在。我國許多城市在20世紀90年代前鋪設(shè)的管道當時未采用內(nèi)外防腐措施，現(xiàn)在銹蝕已相當嚴重，成為“黃水”、“黑水”等水質(zhì)

11、事故的誘因。金屬管內(nèi)壁腐蝕引起的濁度﹑色度﹑鐵﹑錳等含量增加，一般內(nèi)壁銹蝕的管道污染增加量較大，小口徑管道的增加量比大口徑更大。鐵銹溶于水中造成臭味及味覺不快。另外金屬管子內(nèi)壁腐蝕形成銹垢,，這種結(jié)垢層是細菌孳生的場所，微生物附著生長從而形成生物膜，美國在管道生物膜中檢出28種細菌。生物膜的老化與脫落引起了用戶的嗅、味和色度的增加，并且這些微生物漸漸對消毒劑產(chǎn)生了抵抗力，不易被殺滅，更增加了終端自來水微生物的數(shù)量。管道結(jié)垢層的厚度會隨著時間的延續(xù)不斷地增加，使管道有效截面積不斷縮小，從而嚴重影響了管道的輸水能力。 　　2.二次供水系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測 　　應(yīng)在二次供水系統(tǒng)中設(shè)置人工采樣監(jiān)測與在線監(jiān)測相

12、結(jié)合的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。建立三級聯(lián)動檢測、監(jiān)測體系，一級是在線水質(zhì)儀表監(jiān)測，二級是便攜式儀器現(xiàn)場快速檢測，三級是人工采樣回實驗室檢測，全面監(jiān)測二次供水水質(zhì)。有條件的還可建立移動式檢測車系統(tǒng)，把一些實驗室檢測指標放在載有相關(guān)檢測儀器的檢測車上現(xiàn)場檢測分析，縮短水樣運送的時間。科學設(shè)置二次供水水質(zhì)監(jiān)測點，選擇經(jīng)濟高效在線監(jiān)測指標(濁度、余氯等)，初步建立二次供水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。二次供水設(shè)施遠程監(jiān)測技術(shù)在二次供水設(shè)施管理中對加快故障響應(yīng)和縮短服務(wù)時效具有十分重要的作用。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)在二次供水突發(fā)水質(zhì)污染應(yīng)急響應(yīng)方面起到報警的作用，可及時發(fā)現(xiàn)險情。 　　3.二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染治理 　　(1)系統(tǒng)布局優(yōu)

13、化 　　二次供水類型可分為市政管道直接供水、屋頂水箱供水(無泵房)、水池和水箱聯(lián)合供水、水池和變頻水泵聯(lián)合供水等。通過對比不同供水模式下的二次供水系統(tǒng)水質(zhì)、節(jié)能降耗、管理維護三方面優(yōu)劣，提出與住宅類型和產(chǎn)權(quán)類型相適應(yīng)的二次供水系統(tǒng)優(yōu)化布局方案。由于消防用水的不確定性，生活飲用水與消防用水共用水池會導致水池儲水量增大。此外，由于水箱設(shè)計不合理，蓄水量遠遠大于生活用水量，顯著超過了水在水箱中停留的理論允許時間。生活、消防水箱(池)分離，可以大大降低生活水箱(池)的容積。合理設(shè)計水箱(池)，包括合理確定水箱(池)容積；正確設(shè)計與施工導流和通氣裝置；正確設(shè)計與施工進出水管的位置；采用符合衛(wèi)生標準的材料

14、；改不密封水箱為密封水箱，防止污染物進入，將人孔密封加鎖；改善水池的池壁表面材料，防止微生物的滋長；生活、消防合用水箱(池)，采用隔壁、虹吸管等方法消除水池(箱)滯水。 　　(2)設(shè)施運行管理 　　完善的城市二次供水運行管理是技術(shù)實施、保障水質(zhì)的前提條件。如何解決管理過程中的無法可依、責任不清、日常管理不到位、管理人員專業(yè)水平低以及管理資金來源不明確等問題，是二次供水運行管理體系研究的主要內(nèi)容。為了從管理角度有效地保障二次供水水質(zhì)，研究基于水質(zhì)保持的水池、泵房、水箱及其附屬設(shè)施的保養(yǎng)、維護、檢修等的管理技術(shù)，并編制相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。 　　4.小結(jié) 　　本文介紹了目前城市二次供水系統(tǒng)定義、水質(zhì)污染現(xiàn)狀并分析了原因，提出了建立二次供水水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計框架，從系統(tǒng)布局優(yōu)化和設(shè)施運行管理兩方面分析了二次供水系統(tǒng)水質(zhì)污染治理的思路和做法，提出廢除地下水池等設(shè)計建議，并建議加強二次供水設(shè)施的保養(yǎng)、維護、檢修等管理技術(shù)研究，并編制相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。 參考文獻： 【1】 上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會.《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB 50015-2003),2010,5.1. 【2】 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.《二次供水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ140—2010), 2010,10.1.