自來水輸送和儲存過程中對水質可能有影響的因素

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時間：2018-08-03

　　1.總論

　　為了識別在自來水輸送和儲存過程中對水質可能有影響的因素，應該考慮四個基本的參數系統：

　　① 原水的化學指標和微生物指標;

　　② 輸配水和儲水系統的材料;

　　③ 系統的安裝和維護;

　　④ 水在管網中停留時間、流速(需考慮與管道和水接觸面積與水的體積之比)、水在儲水設施停留時間、水和外界環境的溫度梯度等運行參數和環境參數。 所有這些因素都對整個輸配水過程中水的衛生方面也就是微生物指標以及金屬和非金屬物質的攝入有一定的影響。

　　接下來的部分將會提供一些由以上參數系統而對水質產生影響的例子。

　　2.對水的微生物指標的影響

　　生活自來水系統是一個“有生命的”系統，包含有多種多樣的微生物。常規的微生物處理只能去除不到 1%的有機體。即使是專業的測試方法所檢測出的也不超過所存在微生物的10%。

　　不過我們所關注的只是能引起人類疾病的所謂的致病微生物。

　　消毒是被廣泛用于消除或者避免自來水中的微生物問題的方法之一。但是消毒不是滅菌。微生物的數量會減少但不是減少到完全沒有。

　　在輸配水系統中存在三種基本風險，取決于以下因素：

　　① 輸送時間和消毒劑濃度降低;

　　② 管網內部發生異常污染，比如管道破裂和使用不適當的方法進行維修;

　　③ 使用和生產不適當的管道襯里材料或蓄水池涂料。

　　一個特殊的問題，幾乎只存在于熱水系統中，那就是軍團菌問題。

　　如果水交換周期不小于24 到48 小時，在35℃到55℃的熱水系統中，軍團菌問題則會發生，自由的生成相應的物質。

　　為了解決前面提到的問題，以下方法可能是湊效的：

　　① 使用更持久的消毒劑比如二氧化氯來代替氯或者采用技術措施來減少水在管道系統中的停留時間;

　　② 清潔和適當的工藝包括足夠的沖洗來去除管道系統中的污物;

　　③ 避免使用有機襯里材料和涂料，至少確保足夠的養護時間和溫度。

　　對于軍團菌，短時間的消毒是不湊效的。最好的辦法是減少熱水系統的容積直到系統的容積達到一天的消耗量或者更少，或者保持熱水的溫度高于60°C。

　　3.對水質化學的影響

　　3.1.嗅和味

　　我們有足夠的理由相信，可察覺到的自來水的嗅和味被世界公認為主要的客戶投訴對象之一。

　　如果來自自來水公司的自來水沒有異常的嗅和味，以下兩個因素可能會讓水質變差：

　　① 長距離輸送和過長時間儲存，當然主要取決于原水水質;

　　② 使用塑料管道系統，在輸水過程中夾帶有少量的非常難聞的物質;或者使用氯消毒也會產生像氯酚等很容易被鼻子察覺到的物質。以上兩種情況均可以通過減少輸送時間或避免使用劣質管道材料這兩種技術手段解決。

　　3.2.“紅水”問題

　　“紅水”或稱銹水現象發生在使用鋼管或者鑄鐵/球墨鑄鐵管作為管道材料的輸配水系統中。產生以上現象的原因很多，往往需要經過嚴格的調查研究以得到合理的答案，從而使上述問題得到解決。

　　基本上，鋼管或鑄鐵/球墨鑄鐵作為輸水管線材料是沒有問題的。

　　但是仍然有某些不同因素會導致“紅水”現象。其中一個最常見的原因是水在輸送管道中經過長時間停留后不再流動或流速很低，比如在輸水系統的管道末梢部分或管道的水沒有消耗或消耗非常少。

　　在這些情況下，常規的腐蝕過程中水的含氧量將會降低。除此之外，腐蝕產物層(銹)在一些更有利的條件下會形成某種防護層，這些防護層會降低腐蝕速率。不過，腐蝕產物層不僅不能對管道形成保護，反而會增加管道的脆弱，不穩定和機械的可脫離性，最終腐蝕產物層會混入水中。

　　進一步產生不利影響的是受到被輸送的水中中性鹽類含量的作用。這些中性鹽類通過形成特殊的礦物銹即所謂的“纖鐵”來取代“針鐵”(或者兩種礦物銹共存)，從而對管道產生進一步的不利影響。

　　如果銹層含有部分的“纖鐵”，在水中含氧率降低的情況下，“纖鐵”中的鐵離子會減少并形成亞鐵離子。當輸配水系統在不同的時間輸送不同水質的水時(隨著時間變化改變水質)，“紅水”現象也會開始產生。同時，也不能在輸水管網中打入混合水(來自兩個水源)，雖然這樣看來只有一種水質(也可能不同)的水在被輸送。

　　基于以上這么多種影響因素，不對每個輸水系統進行調查研究，不去采集關于水質和運行參數的其他附加信息而采用一個解決方案來解決紅水問題是很難湊效的。

　　3.3 重金屬問題

　　除了混凝土管和塑料管外，鋼管和鑄鐵/球墨鑄鐵管是市政供水系統中主要的金屬管材。而家用生活設施和連接管可以用鍍鋅鋼管、銅管和鉛管。

　　從長期來看，鍍鋅鋼管可以引起“紅水”問題。因為鍍鋅層只可以對管道產生一段時間的保護，時間長短取決于水的pH 值。

　　對于銅管，銅離子向水中的釋放主要取決于水質和管道表面相關保護層的情況。

　　對水質影響最嚴重的重金屬是鉛。鉛作為一種可在體內富集的有毒物質，含量被限制在幾十毫克以內。管道中的水在經過停滯期之后，幾乎所有的水鉛含量都超過了允許的最大污染物水平(maximum contaminant level，MCL )。

　　為了在短時間內解決輸配水系統和家用裝置中由于金屬材料而引起的問題，充分的管道沖洗再加上合適的抑制劑和相關裝置可以起到立竿見影的效果。

　　在這之后，可以做一個關于重建、修復和更換措施的技術經濟比較，為長期決策提供依據。

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