生活饮用水系统二次污染及应对措施

2013-12-31王凤莲

山西建筑 2013年15期

王凤莲

(西安航空职业技术学院，陕西西安 710089)

0 引言

随着城市的发展和人均用水量的增加，二次供水已经广泛应用于建筑给水系统。二次供水就是把从市政给水管网引入的自来水通过水箱贮存、加压等措施经管道供给用户或自用的一种供水方式。在这个过程中，管壁、池壁及有关供水设施的器壁中有害溶出物对饮用水产生化学污染，管壁、池壁滋生微生物对饮用水产生化学及生物污染［1］。供水设施是否合理、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质，水质污染会危害人们的健康，长期饮用不洁净的水，会导致人体产生消化疾病、传染病、各种皮肤病、结石病等。为保证居民用水安全，中华人民共和国住房和城乡建设部于2010年4月1日实施全面修订后的GB 50015-2003建筑给水排水设计规范(2009年版)，补充和修订了许多防止水质污染的强行条文，比如生活、生产合用管道或饮用水连接非饮用水管道或设备(含有对健康有害物质)时，应设置倒流防止器［2］。直接供水方式见图1，设水泵、水池给水方式见图2。

图1 直接供水方式

图2 设水泵、水池的给水方式

1 给水系统二次污染的现象分析

二次供水系统从设计、施工及管理环节都有可能造成水质的二次污染，由于管网年久失修，管网、贮水箱等供水设施的卫生管理和维护不到位，时有红水、黑水、浊水等现象出现。

1.1 设计不合理

1)有些设计单位为了逃避责任和达到安全的目的，在设计时更愿意调大安全系数，这就使得贮水设备的容积偏大，虽然满足了贮水量，却延长了水在箱体内储存的时间而形成二次污染。有研究对自来水在箱体内贮存不同时间的水质变化进行了跟踪检测。结果表明:自来水滞留时间比较短时，除铁质水箱中铁、锰等金属含量稍有增加外，一般理化指标和毒理指标变化不大，但自来水滞留24 h以上就不同了，这时的氯气余量几乎为零，尤其在炎热的夏天水体温度比较高时，水中氯气消耗迅速，只要12 h氯气余量几乎就为零了;当水体温度高于20℃、水池中的自来水储存时间超过24 h后，藻类及总大肠菌群数量就会明显增加［3］。所以，在设计水池(箱)时，除保证容积外，还要客观地考虑贮水滞留时间，防止自来水滞留时间过长水质变坏。

2)水池(箱)的出水管设计不科学。如果出水管位置设计偏高，水箱底部容易出现死水，大面积的存水不流动，容易产生沉积物，微生物和细菌也会肆意滋生，从而污染整个水池的水质;出水管位置设计偏低，水池(箱)底部的沉积物则会进入给水系统污染水质。

3)水池(箱)通气管的截面面积设计偏小，使得水池(箱)内外气压不平衡。

1.2 施工不合理

1)施工过程中，将给水管与其他管道铺设在同一管沟内，如果隐蔽水管接口处出现渗漏，当饮用水断流，管道中呈现负压时，沟内的积水会顺势通过此接头进入给水系统。

2)生活和消防用水共用、生活与其他非生活用水直接连接，且不采取任何的防回流措施，极易造成严重的水质污染。例如给水管与大便器(槽)的冲洗管直接连接，且只用普通阀门来控制冲洗，当给水系统压力下降时，开启水嘴可能发生回流污染现象［3］。

3)施工过程中，建设及施工单位没有严格按图纸施工，因外界条件有所限制就随意改动设计，将水池(箱)的进、出水管安装在水池同一侧，使得箱体中部分水体长期不流动，形成死水区域。

4)因造价等原因，已建的水池大部分是钢筋混凝土材质，池壁比较粗糙，容易滋养细菌;另外如果箱体内壁的防腐涂料中含有有毒物质，涂料脱落于水中将直接污染水质［4］。

1.3 管理不够完善

管理单位对二次供水系统缺乏行之有效的管理，在使用过程中也易造成水质二次污染。

1)在管理过程中，如果水池(箱)的通气管(设有防虫防尘网)被封死，则会引起水团流通不畅导致箱体中水质污染;如果通气管的防虫防尘网被破坏，外界灰尘、蝇虫、鼠类等容易进入水池(箱)造成污染。

2)对水箱不及时清洗。很多使用单位意识不到保证水箱清洁的重要性，长时间不清洗水箱，水质腐坏严重。

2 给水系统二次污染的预防措施

2.1 优化设计

1)合理地设计水池(箱)容积。除参考《建筑给水排水设计规范》《城市居民生活用水量标准》的有关规定外，在设计时还需综合考虑建筑物的用途和用水节点的多少，用水节点越多，日用水量就越均匀，调节容积也就相对较小;相反地，用水节点越少，日用水量就越难控制，水箱的调节容积也就相对较大［5］。

2)合理设计水箱进、出水管的位置。为保持水池(箱)的水体正常流动，进、出水管应设在水池(箱)的不同侧。进水管的位置要符合GB 50015建筑给水排水设计规范的规定:出水管管底应高于水池(箱)底部，高差不小于0.1 m。当水池(箱)容积比较大时，设置导流装置来防止水流短路。

3)水池(箱)的通气管是用来平衡水箱内外气压的，其管径应大于出水管的管径。管口要设防虫防尘网，网孔大小应适宜。也可以在通气管上安装水箱呼吸装置，使通气管在一部分时间保持关闭状态。

4)生活和消防水池(箱)分开设置。《建筑给水排水设计规范》(2009版)第3.2.8条明确规定生活饮用水池(箱)应与其他用水池(箱)分开设置，从根源上杜绝因消防水长期不使用引起的饮用水污染问题［2］。

5)对于水质要求较高的建筑，水池(箱)出水管处安装臭氧消毒灭菌设备。臭氧消毒作为氯消毒的替代方法，在饮用水处理中被越来越多地应用。试验表明，臭氧几乎对所有细菌、病毒、真菌和原虫、卵囊都具有明显的灭活作用，能除色、除味、除臭，从而改善水质。

2.2 合理选材

1)合理选择水箱材质。随着水池(箱)技术的发展，各种新型材料层出不穷。材质方面，除了比较传统的钢筋混凝土水池外，亦可选用钢板、不锈钢、食品级玻璃钢和搪瓷等材质的水箱。通过对以上材质的水箱做水质影响及析出化合物种类的分析，综合比较各类水箱的质量及对水质的影响等因素，结果不锈钢水箱综合性能最好，其次为食品级玻璃钢水箱，室外水池(箱)可考虑选用混凝土内衬不锈钢水池比较适宜。

2)合理选择给水管。从水箱输出的自来水会在给水管网的输送过程中降低水质，大量的水质检测试验显示:普通镀锌钢管由于内壁没有采用衬塑等防腐、防锈措施，自来水在管道内滞留时间过长时，水中余氯含量就迅速下降，而浑浊度、色度等感官性状及铁、锰等金属指标含量增高，水质会降低，因此给水管道不宜采用传统的镀锌钢管，可选择铜管、衬塑钢管、塑料管等［6］。

2.3 规范施工

1)饮用水管道要避开毒物污染区，当条件限制无法避让时，要采取防护措施。设于建筑物内部的贮水池(箱)要设置独立结构，不能依靠建筑自身的结构，例如建筑基础、墙体和地板等作为其池壁、池底等;贮水池(箱)若需防腐时，应采用无毒涂料。其溢流管、排水管不能与污水管直接连接，均应有空气隔断装置。

2)GB 5749生活饮用水卫生标准规定给水配件取水达标的要求，要加强二次供水防污染措施:水池(箱)入孔的盖与盖座之间的缝隙是昆虫进入的主要通道，入孔盖与盖座要吻合和紧密，并用富有弹性的无毒发泡材料嵌在连接处［7］。通气管和溢流管口要采取过滤、隔断等防生物入侵的措施。

3)生活饮用水管道不能与非饮用水管道直接连接。在特殊情况下，生活饮用水要与非饮用水直接相连时，在两种管道连接处的控制阀门之间增设平时常开的泄水阀，以保证管道间的空气隔断，或在两种管道连接处的非饮用水管道上安装管道倒流防止器:管道倒流防止器由进口止回阀、自动泄水阀和出口止回阀组成，当管道内倒流防止器的出口压力大于进口压力时，只要止回阀无渗漏，泄水阀不会打开;当两个止回阀中有一个发生泄漏，自动泄水阀会打开泄水，防止倒流的发生。

4)工程施工中，尤其是埋地管在施工中要特别细心，工程完工后，要做好系统的水压试验，严格按GB 50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范和GB 50300建筑工程施工质量验收统一标准执行，保证系统不渗不漏［8］。

2.4 加强贮水池(箱)的日常管理

1)池(箱)上加盖防护，饮用水在池中滞留时间不能过长，否则要采取相关的消毒措施。可选择臭氧发生器、紫外线消毒器和水箱自洁消毒器等，其设计、安装和使用应符合国家现行有关标准的规定。在选择以上消毒器时，要考虑到:臭氧发生器应设置尾气消除装置;紫外线消毒器应具备对紫外线照射强度的在线监测，并宜有自动清洗功能;水箱自洁消毒器宜外置。

2)使用单位要制定一套饮用水卫生安全制度并予以实行，相关管理人员要严格按照制度进行操作，对设备的运行状况及其仪表、阀门等按规定进行检查，并做好运行和维护记录。管理人员每年进行一次体检，同时参加卫生知识培训，合格后方可上岗。根据《城市供水水质管理规定》(建设部令第156号)要求使用单位至少每半年对设施进行一次彻底的清洗、消毒，并对水质进行定期检验，检验结果应符合现行国家标准GB 5749生活饮用水卫生标准的规定，及时发现和消除污染隐患，保证居民饮水的卫生安全［7］。