饮用水二次污染现状及防治策略研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-15
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饮用水二次污染现状及防治策略研究

罗毅

河南省信阳市平桥区疾病预防控制中心  464000

摘要:伴随着我国综合国力的提升,人民生活水平也不断提升,对水质的要求越来越高,但管道老化问题频发,尤其是饮用水二次污染问题日益突出,急需解决。造成饮用水二次污染的原因很多,不仅与水质有关,还与水接触面的性质有关。当然,外部环境因素的影响也不小。本文将分析饮用水二次污染的成因,提出改善饮用水二次污染的方法和处理措施。

关键词饮用水;二次污染;预防对策

饮用水二次污染指自来水在长距离管网运行并且输送到居民家过程中,由于水资源长期停留在管网中,会受到管网环境的影响以及外部环境等影响,使得水体受到污染。饮用水一旦被二次污染,就会对居民的健康构成很大威胁。因此本文简要分析了饮用水及供水管网和供水系统对水体二次污染的主要原因,并提出几点意见,如加强管网改造和运行、详细分析了维护管理、加强二次供水设施监督管理、提高用水质量和稳定性等措施。希望在有效改善饮用水水质的同时,也能为有关方面提供重要的参考价值[1]

2 二次污染的成因及其对饮用水的影响

2.1 自来水管网造成的二次污染

一般来说,天然水在运输过程中最容易造成二次污染。目前,饮用水大多通过管网输送。天然水厂产生天然水后,往往要经过很长的管网将水质输送给用户。在这个过程中,管网与天然水的接触时间最长。从管网收到的物料、使用年限以及外界环境的影响,都会影响水在输送过程中的水质。

首先,天然水的质量会受到管网材质的影响。目前,我国给水管网的材质多采用水泥管、铁管、PVC管、灰口铸铁管、镀锌铁管等。在这些水管材料中,灰口铸铁管的用量和比例最大,约占51%。在灰口铸铁管使用初期,这种材料由于自身的耐腐蚀性能较差,使用久了会腐蚀;镀锌铁管在使用过程中也存在很大的安全问题。水中所含的氯离子会与水中的铁、锌等离子发生反应,增加溢流;另一方面,镀锌铁管内壁容易生锈,一旦出现锈迹,就会增加滋生细菌的风险。细菌会继续腐蚀内壁,产生的锈层也会与残留的消毒剂发生反应,产生对人体有害的物质。虽然我国已禁止在自来水管网中使用镀锌铁管,但仍有部分居民在使用。

其次,天然水的质量受管网使用寿命的影响。目前,我国部分老城区的供水管网使用时间长,老化现象严重。不仅如此,由于供水管网长期没有更换,供水管网也开始腐蚀漏水,造成更大的损失。据不完全统计,已使用50多年的供水管网仍占总供水管网的6%,这种漏水破坏现象仍在上升。如果管道经常处于负压状态,外部环境中的一些有害物质和病原体会通过这些小缝隙进入水管,造成二次污染。

最后,管道爆破事故频发造成的影响。由于管道在施工过程中经常出现不规则施工的情况,在不规则的施工过程中经常会爆破水管。如果水管没有正式使用过,那么这种爆管现象发生后就会修复。如果不消毒会产生二次污染。

2.2 二次供水系统造成的二次污染

随着经济的发展和城市化进程的不断加快,城市中的高层建筑越来越多。高层建筑和低层建筑的供水设备和原理是不一样的。低层建筑的供水只需由天然水厂通过管道直接供水,而高层建筑的供水则需要通过二次加压来实现。

二次加压依靠相关的二次供水设施来实现。一般来说,二次供水设施包括储水箱、水泵、输水管道等设施。供水的原理是将水注入水库,通过水泵产生的压力将天然水泵入高位水箱,再通过高位水箱向用户供水。水箱材料质量差、水箱设计不合理、水量大是造成二次污染的重要原因。

首先,水箱材质的好坏直接影响二次污染的严重程度。二次供水的蓄水池一般用水泥砖砌成,表面抹灰处理。这种抹灰时间会造成开裂,抗渗漏能力差。如果地下水渗入水库,也会造成二次污染;如果水箱是玻璃钢材质,时间长了会老化或腐蚀,玻璃纤维等杂质也会影响水质,造成二次污染的风险进一步增加;如果水箱是铁做的,第四个水箱的壁上有很多防锈涂层。如果防锈漆脱落,锈蚀会直接对水质造成二次污染[2]

其次,水箱的容积也会影响水的二次污染。如果天然水长期存放在蓄水池中,水中的消毒剂会随着时间的推移逐渐减弱,逐渐稀释到零。消毒剂的消失将直接增加水体的二次污染。另外,随着水温的变化,水温在10℃以下48小时以上;水温15℃以上36小时以上,细菌会迅速增加,尤其是大肠菌的检出概率会明显增加。如果水库中的水不流动,或者长时间缓慢流动,很容易滋生细菌,造成水的二次污染。

第三,如果水箱的设计不合理,也会造成水的二次污染。储水设备设计不合理,蓄水池和高位水箱密封不严,杂质落入;排水管与水管的连接不够好;选择位置时二次供水设备的位置不合理;周边环境因素、污染物多、环境差等;通风孔保护不当,密封不够严密,埋地部分没做好防漏措施会造成二次污染。

第四,人员管理不善也会造成二次污染。尚未建立完善的供水设施管理体系的二次供水设施存在诸多疏漏。水箱、水管材质不符合卫生标准条件;蓄水池和高位水箱未按有关要求定期消毒检查等[3]

3 二次污染的预防措施

3.1 加强管网改造和运维管理

给水管网使用的管材、使用年限、管道防腐处理以及施工水平等各方面都对系统内的水质变化有着直接的影响。由于以往采用的镀锌钢管存在结垢、锈蚀严重的情况,需要对新型给水管材积极推广应用,逐步淘汰和禁止使用传统管材。现阶段新型给水管材主要包括了耐蚀金属管、塑料管、复合管等,其中耐蚀金属管具有较高强度, 但其给水稳定程度低于塑料管,并且价格价高,比如长期使用会出现锈水、铜绿现象;塑料管在长期使用中有着良好的输水性能和卫生性能,且不结垢、耐腐蚀,但其强度不高;复合管具备上述两管材的优点,同时能够克服两者的缺点,因引在二次供水管道改造中,可利用无毒无害的复合管,能够使输配水过程中的二次供水污染源有效降低。

现阶段小口径钢管及灰口铸铁管在国内给水管网得到广泛应用,特别是小口径钢管,其使用年限通常在10年左右,并且腐蚀现象严重。同时针对现阶段给水管网抢修情况的统计分析可以看出,绝大部分漏失现象出现此类管道中,水污染发生几率也最严重,因此在进行旧管网改造时,应对此类钢管加强重视,通过新型的流通能力大、耐腐蚀、施工方便的管材进行替代,有效提升污染预防、漏损减少的治理效果。另外为了进一步提高防治效果,需要对管网施工、抢修以及维护加强管理, 比如在进行管道安装施工时,利用消毒冲洗对盲肠管进行清理,并通过水流速的适当提高,使管道中的死水有效减少。

为了使城市供水管网管理体系有效改善,应对设计、施工及运行管理等方面入手,对各环节加大管理力度。在管网管理过程中,定期放水和冲洗管内死水区和管线终端等部位;完成旧管线检修、新管线投产或管道更换后,应对其及时进行冲洗; 重点检查老住宅的老管,进行改造时,对新型、高质量管材加强应用;对于新建管线,在使用前应对清洗消毒加强重视,针对老建筑,应采用新型材料对老化管道进行及时更换。另外通过先进智慧水务软件管理平台的有效构建,对在线监测探头进行设备和安装,能够对有可能造成水质二次污染的关键管控点水质进行全天候实时监测,一旦出现异常能够及时处理。最后需要对生活饮用水二次污染加大监督力度,对相关管理部门职责予以明确,有效保障和提高饮用水质量。

3.2 优化二次供水构筑物的设计

为了有效解决二次污染问题,需要对二次供水构筑物设计进行不断优化,提高设计的合理性和科学性。首先在供水构筑物容积设计时,应确保容积设计合理,内部结构科学安排,对进出水管进行对称布置,避免形成水滞留“死角”,对无污染内壁材料加强运用。目前在水池改造过程中,可采用以下设计措施:在原有的水泥材质水池内进行不锈钢内胆的加设,并增加不锈钢盖子;对设置不合理的进出水管进行移位处理;采取最高控制水位适当降低的方式,有效解决容积偏大的水池的问题。另外需要依照水池、泵房等管理标准,对水池进行及时清洗,并对直接关系着生活饮用水质量的部位加强管理和维护,比如水池进出水口、内壁、人孔、溢流口等, 使人为因素所带来的污染问题有效杜绝。

对自来水从出厂至用户之间的所有环节尽可能减少,也是防治饮用水二次污染有效措施之一。其中可通过不设置调节水箱,而采用变频给水设备,能够防止屋顶水箱中生活用水受到污染。随着近年来不设储水池的无负压给水设备的应用和发展,能够对传统的建造措施和市政管网串连方式进行改进和优化,并且在管网水力工况条件满足的情况下,能够对管网压力进行充分利用,同时与普通变频给水设备相较之下,此设备在省电、节能省电以及减少水质二次污染等方面有更好的应用优势。

在进行水箱取舍时,需要结合具体情况进行合理选择,应遵循节能、供水可靠、管理方便等原则,并通过设计施工规范、合理选材、加强维护管理等方式,使水箱的二次污染问题得以有效解决,同时需要对社会、经济、环境等影响因素进行综合考虑,确保投入最小、防治效果最大化目标得以实现。

3.3加强二次供水设施监督管理

受自来水水压限制,高层用户通常需要使用二次供水设施。传统二次供水设施受限于水箱的设计和使用,存在一定的安全隐患。建议有关部门加强对二次供水设施的监督管理:一是对辖区内二次供水设施进行全面调查,摸清情况,建立管理档案,定期进行监督检查;二是加强二次供水系统的设计和检查。施工和竣工验收期间的预防性卫生监督,避免设计中的不安全隐患;三是强化二次供水设施管理单位责任,督促其建立管理制度,配备管理人员,按要求对二次供水设施进行定期清洁、消毒和水质检查,加强日常维护和管理;四是改造不符合要求的已建二次供水设施,优化工艺结构,合理确定水箱容积,满足卫生安全要求。可推广负压设备或变频设备,替代传统水箱管理,减少污染环节。

3.4 提高工厂用水质量和稳定性

为了避免饮用水的二次污染,企业必须不断提高出水水质,确保水质的高度稳定性。同时,不断改进天然水厂的净水工艺和输水技术,从根本上降低水的浊度。微生物、活性炭、化学和物理方法可用于改善工厂用水的质量和稳定性,保证水质安全。

3.5集中处理再净化

当城市供水管网造成的二次污染使水质不合格,而且供水管网造成的二次污染难以改变时,可在居民区采取集中处理措施。这适用于位于管网末端的那些住宅区或供水点,这是非常必要的措施。近年来发达国家的一些家庭已经采取了开发研制的活性炭等一体化净水装置,已成功应用于饮用水的二次处理。

这几年,我国的家用净水器使用和购买热度不断升高,整体居民的健康水平可以达到大幅度提升,这就是净水器净化居民用水的效果。

但是品质越高的净水器就会越贵,其净水的核心部件需要在几个月内更换,对于部分人群难以接受,有些家庭误认为净水器是一劳永逸的,超过净水有效量后仍旧使用,但是这个净水器已经成为污染源,尤其是生物污染严重,其中会滋生很多微生物。另外,目前市场上家用净水器的净水材料主要是颗粒活性炭、活性炭纤维和过滤膜,去除杂质的效果不错,但是消毒效果差。有人认为过滤膜过滤可以去除微生物。但实际上,膜后的细菌可以再次繁殖,这是非常严重的。因此,家用净水器发展的关键是开发消毒和抑制细菌生长的技术。

4结束语

总之,饮用水二次污染问题是直接关系到生命、健康和安全的重大问题。这是一个不可避免的问题。只有加强供水系统管理,落实净水全过程质量综合监管,抓好排查、优化净水工艺流程,从根本上提高水质质量,充分保障用水安全。在完善配水管网时,还要组织相关人员定期对管网进行检修维护,完善相关规章制度,从根本上加强日常管理,确保管网长期稳定使用。按照有关卫生要求,加强饮水设备管理,在保证有专人定期维护的情况下,明确责任人,相互监督,相互制约。这样,就可以科学合理地治理国家引用水的二次污染,为广大人民生活提供安全可靠的饮用水。基于此,文章分析了饮用水二次污染的预防与对策,具有重要的现实意义,也是我国人民生活水平不断提高的重要体现。

参考文献:

[1]陈祝军,吴梅,秦园,朱红艳,钱志荣,吴建兵.2017-2019年张家港市饮用水中氟化物检测结果分析及健康风险评价[J].医学动物防制,2021,37(05):499-501.

[2]李肖肖,苏冠儒,万营娜,申圆圆,杨建军.饮水机对饮用水微生物污染状况的影响分析[J].西安文理学院学报(自然科学版),2020,23(04):62-66.

[3]姚寰琰,张文皓,吴冰滢,高华生.社区龙头水质抽样调查与供水二次污染控制对策[J].宁波大学学报(理工版),2020,33(04):116-120.