自来水输送和储存过程中对水质可能有影响的因素

来源:/ 编辑:余氯检测仪 时间:2018-08-03

  1.总论

  为了识别在自来水输送和储存过程中对水质可能有影响的因素,应该考虑四个基本的参数系统:

  ① 原水的化学指标和微生物指标;

  ② 输配水和储水系统的材料;

  ③ 系统的安装和维护;

  ④ 水在管网中停留时间、流速(需考虑与管道和水接触面积与水的体积之比)、水在储水设施停留时间、水和外界环境的温度梯度等运行参数和环境参数。 所有这些因素都对整个输配水过程中水的卫生方面也就是微生物指标以及金属和非金属物质的摄入有一定的影响。

  接下来的部分将会提供一些由以上参数系统而对水质产生影响的例子。

  2.对水的微生物指标的影响

  生活自来水系统是一个“有生命的”系统,包含有多种多样的微生物。常规的微生物处理只能去除不到 1%的有机体。即使是专业的测试方法所检测出的也不超过所存在微生物的10%。

  不过大家所关注的只是能引起人类疾病的所谓的致病微生物。

  消毒是被广泛用于消除或者避免自来水中的微生物问题的方法之一。但是消毒不是灭菌。微生物的数量会减少但不是减少到完全没有。

  在输配水系统中存在三种基本风险,取决于以下因素:

  ① 输送时间和消毒剂浓度降低;

  ② 管网内部发生异常污染,比如管道破裂和使用不适当的方法进行维修;

  ③ 使用和生产不适当的管道衬里材料或蓄水池涂料。

  一个特殊的问题,几乎只存在于热水系统中,那就是军团菌问题。

  如果水交换周期不小于24 到48 小时,在35℃到55℃的热水系统中,军团菌问题则会发生,自由的生成相应的物质。

  为了解决前面提到的问题,以下方法可能是凑效的:

  ① 使用更持久的消毒剂比如二氧化氯来代替氯或者采用技术措施来减少水在管道系统中的停留时间;

  ② 清洁和适当的工艺包括足够的冲洗来去除管道系统中的污物;

  ③ 避免使用有机衬里材料和涂料,至少确保足够的养护时间和温度。

  对于军团菌,短时间的消毒是不凑效的。最好的办法是减少热水系统的容积直到系统的容积达到一天的消耗量或者更少,或者保持热水的温度高于60°C。

  3.对水质化学的影响

  3.1.嗅和味

  大家有足够的理由相信,可察觉到的自来水的嗅和味被世界公认为主要的客户投诉对象之一。

  如果来自自来水企业的自来水没有异常的嗅和味,以下两个因素可能会让水质变差:

  ① 长距离输送和过长时间储存,当然主要取决于原水水质;

  ② 使用塑料管道系统,在输水过程中夹带有少量的非常难闻的物质;或者使用氯消毒也会产生像氯酚等很容易被鼻子察觉到的物质。以上两种情况均可以通过减少输送时间或避免使用劣质管道材料这两种技术手段解决。

  3.2.“红水”问题

  “红水”或称锈水现象发生在使用钢管或者铸铁/球墨铸铁管作为管道材料的输配水系统中。产生以上现象的原因很多,往往需要经过严格的调查研究以得到合理的答案,从而使上述问题得到解决。

  基本上,钢管或铸铁/球墨铸铁作为输水管线材料是没有问题的。

  但是仍然有某些不同因素会导致“红水”现象。其中一个最常见的原因是水在输送管道中经过长时间停留后不再流动或流速很低,比如在输水系统的管道末梢部分或管道的水没有消耗或消耗非常少。

  在这些情况下,常规的腐蚀过程中水的含氧量将会降低。除此之外,腐蚀产物层(锈)在一些更有利的条件下会形成某种防护层,这些防护层会降低腐蚀速率。不过,腐蚀产物层不仅不能对管道形成保护,反而会增加管道的脆弱,不稳定和机械的可脱离性,最终腐蚀产物层会混入水中。

  进一步产生不利影响的是受到被输送的水中中性盐类含量的作用。这些中性盐类通过形成特殊的矿物锈即所谓的“纤铁”来取代“针铁”(或者两种矿物锈共存),从而对管道产生进一步的不利影响。

  如果锈层含有部分的“纤铁”,在水中含氧率降低的情况下,“纤铁”中的铁离子会减少并形成亚铁离子。当输配水系统在不同的时间输送不同水质的水时(随着时间变化改变水质),“红水”现象也会开始产生。同时,也不能在输水管网中打入混合水(来自两个水源),虽然这样看来只有一种水质(也可能不同)的水在被输送。

  基于以上这么多种影响因素,不对每个输水系统进行调查研究,不去采集关于水质和运行参数的其他附加信息而采用一个解决方案来解决红水问题是很难凑效的。

  3.3 重金属问题

  除了混凝土管和塑料管外,钢管和铸铁/球墨铸铁管是市政供水系统中主要的金属管材。而家用生活设施和连接管可以用镀锌钢管、铜管和铅管。

  从长期来看,镀锌钢管可以引起“红水”问题。因为镀锌层只可以对管道产生一段时间的保护,时间长短取决于水的pH 值。

  对于铜管,铜离子向水中的释放主要取决于水质和管道表面相关保护层的情况。

  对水质影响最严重的重金属是铅。铅作为一种可在体内富集的有毒物质,含量被限制在几十毫克以内。管道中的水在经过停滞期之后,几乎所有的水铅含量都超过了允许的最大污染物水平(maximum contaminant level,MCL )。

  为了在短时间内解决输配水系统和家用装置中由于金属材料而引起的问题,充分的管道冲洗再加上合适的抑制剂和相关装置可以起到立竿见影的效果。

  在这之后,可以做一个关于重建、修复和更换措施的技术经济比较,为长期决策提供依据。

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