生活饮用水贮水池防污染新措施——不锈钢内衬技术

史建榕

(上海铁路局上海房产建筑段，上海 200434)

1 目前存在的问题

随着我国城市建设和铁路建设的不断发展，二次供水迅速增多，调节水池类构筑物工程也逐年增多。目前，在铁路站段的给水设计中，埋地式生活贮水池无论新建还是原有的，超过90%以上都是采用钢筋砼结构水池，内刷防腐涂料的传统工艺。

钢筋砼水池标准防腐做法是在砼主体上作厚20 mm的1∶2防水水泥砂浆抹面。它的优点是: (1)坚固耐用;(2)建造费用低廉;(3)有钢筋砼结构国标图集，施工比较便捷，容易到达施工规范的要求。但也存在许多缺点:(1)一般表面比较粗糙，易附生藻类、青苔，沉淀物也不易清洗干净，影响供水水质;(2)砼在长时间使用过程中，易析出有毒有害物质，影响供水水质。这些缺点均严重影响着二次供水的安全性。在实际使用中，几乎所有混凝土给水池都不同程度地存在细菌超标、水质恶化的现象。为了解决水质恶化的问题，不得不增加消毒剂(次氯酸钠)，这样又造成了饮用水的氯超标，其结果是产生不良口感的同时还给人体带来很大危害。

2 生活贮水池内衬材料的发展

钢制和砼水箱因易污染已成为建筑给排水的淘汰类产品，合格材质替代产品是不锈钢、玻璃钢、搪瓷、喷塑等不易产生污染的材质。但埋地式钢筋砼结构贮水池因其有着良好的结构性和廉价性，目前仍在采用。由于水池(箱)内壁防腐材料是与饮用水接触的产品，因此对于水池(箱)内壁防腐材料的选择尤为重要。

随着科技的进步，大量新型材料、新工艺在给水工程中得到运用，合格防腐材料也历经了多个发展阶段，在钢筋混凝土的基础上内衬其他材质的做法在实际施工中得以不断创新、完善，并在此基础上产生了不锈钢板内衬法的新工艺。

水池内衬不锈钢的制作方法是在水池内部衬贴食品级不锈钢板，加工采用氩弧焊制成型，其效果是:(1)保证水质清洁。与水接触的部分全是不锈钢材质，杜绝生锈，耐腐蚀性能优越，密闭性好，对水质无污染，可保证水质符合卫生要求。(2)坚固耐用、使用寿命长。衬贴不锈钢板抗冲击力大、抗震性好。(3)表面光洁平整，不易附生藻类、青苔，沉淀物易清洗冲刷。尤其是出水水质得到了大幅度的提升，不仅水质得到了改善，而且降低了二次消毒的费用。

3 钢筋砼生活贮水池内衬不锈钢板的主要加工方案及技术特点

3.1 工艺要求

(1)内衬材质采用食品级 SUS304系列或SUS316、SUS444系列不锈钢板。辅助材料为不锈钢射钉、不锈钢焊条、焊丝以及不锈钢角钢、螺栓等。管道连接件应与管材匹配，并符合食品级卫生要求。

(2)加工过程分为工厂制作和现场制作两个过程。

(3)内衬焊接方式采用氩弧焊，焊接方法单面成型。池顶、池壁、池底的钢板拼接采用对接焊接，先点焊，待就位后满焊。无虚焊、漏焊，焊缝须用钝化膏进行钝化处理。焊点的凸出部分用角磨机磨平。

(4)不锈钢内衬制作成型，板面整洁，组装整齐、牢固，氩弧焊连接处连接可靠。内衬整体结构可按垂直度和水平度小于0.5%要求。

(5)整体密封性达到闭水试验要求直至验收，以确保密闭无渗漏。满水试验执行TB10422—2003《铁路给水排水工程施工质量验收标准》，水池装满水浸泡24h无渗漏，各项水质指标符合GB5749—85《生活饮用水卫生标准》的要求。

(6)不锈钢内衬其他要求:

①池内转角、柱子、吸水坑等处，采用折板处理，无焊缝，折板要与砼结构转角贴实。

②安装不锈钢内爬梯。

③不锈钢板块的尺寸应保证能通过现场人孔进出水池内壁。

④通风孔出口处加设较密的不锈钢网罩。

⑤在检修人孔处设置坚固密封的盖板并加锁防护。

⑥现场施工过程中保持池内通风，注意安全。

3.2 既有水池改造内衬加工方法

3.2.1 改造方案

对既有水池改造，首先现场实测，再在工厂内将不锈钢板材经剪板下料、割角、折弯、焊角、钻眼等工序完成工厂制作，最后现场氩弧焊接成型衬贴在原水池内。标准板块(不锈钢标准板块规格为:1 000 mm×1 000 mm、1 000 mm×500 mm、500 mm×500 mm)折边要求模压成型。

方案一、简略工艺流程为:测量内壁尺寸→下料折弯→定位放线→用射钉枪将不锈钢固定板固定→铺焊不锈钢内衬板→接管及附配件焊接→试漏。特点是设固定钢板，间隔一定距离将固定钢板用膨胀螺栓固定在原池壁上，内衬板用氩弧焊固定在固定板上，板与板对接的间隙为1～2 mm。为了使内衬板同原水池附着牢固，用射钉将内衬板固定在池壁上。

方案二、先在不锈钢内衬板侧壁和底部打上Φ12的小孔，再直接将内衬钢板用膨胀螺栓固定在池壁上，螺母与板块接口处用氩弧焊满焊，待板块固定好后，不锈钢内衬板接口处用氩弧焊满焊，搭接长度20～30 mm(已折直角边)。

3.2.2 技术特点

这两种制作方案都具有规模灵活、用料省、组装方便等优点，可根据实际要求设计板块大小，现场焊制、安装受土建影响小，适合于既有水池改造，对水池的更新改造极为方便。方案一比方案二多设了固定钢板在池内，因此更利于操作，便于控制施工质量。

对于既有水池配管和附件，进出水管、溢流管、排空管、透气管、自控预留管(自动液位控制)、药液管和连接法兰全部更换为不锈钢材质，各管与板块的连接在内部满焊。

3.3 新建水池内衬加工方法

新建水池内衬不锈钢板可随水池混凝土结构施工流程顺序进行，先池底板，再池壁，最后水池顶盖砼浇筑完成施工池顶内衬。混凝土水池原内壁要做到光滑平整，并做防水层，以便不锈钢板与混凝土内壁拼贴。

对于新建大、中型水池工程，为保证施工精度与强度，可采用附加龙骨、多点涨栓、加强焊点焊接的工艺。先在砼池内间距300 mm增设20 mm ×50 mm、厚2.5 mm不锈钢角钢焊点，通过 Φ8涨栓固定在砼池壁上。龙骨采用 20 mm×20 mm、厚2.5 mm不锈钢角钢，与不锈钢角钢焊点焊接。砼池壁与内衬钢板间约30 mm的空间须灌注砂浆料填实固定。顶盖采用吊顶的焊接方法。新建水池的配管和附件，施工中预埋。

3.4 改造前后水质比较

对未改造在用的钢筋砼生活贮水池部分水质指标进行检测，其中感官性状及一般化学指标为:色度13度、浑浊度5度、有较明显的苦涩口感、余氯3.5 mg/L、细菌总数98个/mL、pH值9.3。基本处于出厂水合格指标的临界值。

利用实验室模拟改造后的、在相同运转条件下的贮水池进行出水水质对比，水质明显提高:色度7度、浑浊度 2.5度、无异常口感、余氯 0.5 mg/L、细菌总数50个/mL、pH值7.5。通过数据对比，可以确定采用不锈钢内衬技术改造传统钢筋砼生活贮水池不仅技术上可行、成本上可控，而且可以取得良好的运营效果，大大提高出水水质、改善各使用单位的用水质量。

4 结束语

目前铁路站段大量存在的埋地式钢筋砼生活贮水池，出水水质细菌超标或游离氯离子超标等问题普遍存在。加设不锈钢防腐内衬的方法，因其施工工艺简单、易于实现、且出水水质好，若再配合紫外线消毒器消毒，则可大大提高铁路单位、居民用水的安全性，是一种安全可靠、可以广泛使用的防止二次供水水质污染的技术措施，值得在铁路新建和既有水池改造中推广应用。