自来水管网突发水质污染的综合应对及方法分析

第１ｌ卷第３期　供水技术　ＷＡＴＥＲ　ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ　Ｖ０１．１１　Ｎｏ．３　２０１７年６月　Ｊｕｎ．２０１７　自来水管网突发水质污染的综合应对及方法分析　张佩　（天津水务集团运行管理中心，天津３０００４０）　摘要：　分析了自来水管网运行中可能出现的各种水质污染情况，针对不同原因的造成管网　污染提出了应对措施，从而及时准确地解决自来水管网水质污染问题，确保用水安全。　关键词：　水质污染；　自来水管网；　处置措施；　管Ｎ￣＿ｖ－；　二次供水　中图分类号：ＴＵ９９１．３　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７３—９３５３（２０１７）０３—００５７一Ｏ４　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—９３５３．２０１７．０３．０１３　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｏ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｚｈａｎｇ　Ｐｅｉ　（Ｔｈｅ　Ｒｉｐｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｔｉａｎｉｆｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｇｒｏｕｐ，Ｔｉａｎｉｆｎ　３０００４０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔａｐ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｃａｕｓｉｎｇ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ，　ｓｏｍｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｔｉｍｅｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｗａｔｅｒ　ｓａｆｅｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；ｔａｐ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ；　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｄｉｓｐｏｓａｌ；ｐｉｐｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｗａｔｅｒ．ｓｕｐｐｌｙ　原水水质污染例如高藻期藻类爆发、出现土臭素　厂水大量输送至另一区域，并在沿线和另一区域　等，会对一个城市的水厂引水和居民饮水产生重大影　响，严重的原水污染甚至会导致水源无法使用，因此　做好原水的水质关注一直是供水工作的重中之重。　近年来，居民对饮用水安全的关注度不断提升。国家　也出台了相关政策，强调了水质检测的内容和频率，　并要求水厂增加提升改造，完善深度处理工艺。　进行水量“分发”。配水管道则负责将输水管道输　送的自来水分发至沿线的小区、工厂、企事业单位　等各类用户，构成供水管网的基本格局。输水管　道和配水管道相互依存、不可分割：若只有输水管　道，则无法将出厂自来水送至各家各户；若只有配　水管道，则会出现水量不够、水压不足的情况。就　天津市而言，配水管道指管径小于ＤＮ６００的给水　管道，以ＤＮ３００和ＤＮ４００为主，管径大于等于　自来水管道是连接产水单位和用户终端的纽　带，管网大多成环状铺设，错综复杂。随着用水人口　数量和用水需求量的增加，自来水管网的铺设持续　延伸，覆盖范围也在不断扩大。另一方面，很多管道　ＤＮ６００的管道即为输水管道。在做好原水和出厂　水的水质改善的同时，还要保证供水管网的水质　安全，有效防止污染并应对自来水管网突发水质　问题，确保居民用水安全。　１．２　自来水管网常规检测项目　年深日久且已磨损严重，需要稳步进行改造。　１　自来水管网的运行现状　１．１　运行现状　自来水管道可以简单分为输水管道和配水管　道，输水管道管径一般较大，主要作用是将水厂出　・参照《地表水环境质量标准》（ＧＢ　３８３８－－２００２）　和《生活饮用水卫生标准》（ＧＢ　５７４９－－２００６）并结合　５７・　第１１卷第３期　供水技术　水厂实际生产工艺需要，对管网水检测项目和频率　制定相关规定，肉眼可见物、浊度、余氯、菌落总数、　总大肠菌群、色度、臭和味、ｐＨ、总硬度、铁、氯化物、　耗氧量、氨氮、铝的检测频率均为每日一次。　１．３饮用水卫生标准的对比　与《生活饮用水卫生标准》１０６项饮用水检测指　标相比，世界卫生组织、欧盟、美国等组织、地区或国　家的饮用水卫生标准见表１。　表１　饮用水卫生标准的比较　Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｈｅａｌｔｈ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　项目　高于我国标准　世界卫生　５项　共有项目　同于我国标准　５３项　，多于我国标准　低于我国标准　１１项　少于我国标准　组织饮用水　如色度、铝、铁、　如镉、总　放射　如氰化物、氟化物、　８４项　卫生标准　浊度等　性如异丙隆、丙草胺等　硼等　硝酸盐等　欧盟　８项　２４项　饮用水　如锰、丙烯酰胺、　如铅汞、硒等　卫生标准　苯等　、３７项　如总硬度、挥发酚等　７０项　４项　１３项　如氰化物、氟化物、　如丙草胺、草达灭、二甲戊　如硫化物、三氯甲　铜、耗氧量　乐灵等　烷、四氯化碳等　２７项　５４项　美国　１８项　９项　２５项　饮用水　如锰、锌、溶解性　如色度、ｐＨ、氯化　如砷铅、汞　卫生标准　总固体等　物等　、如石棉、草不绿等　如硝酸盐、三氯甲烷　等　５２项　日本　２６项　２０项　８项　３１项　饮用水　如色度、氰化物、　如硝酸盐、铝、铁　如浊度、铅、镉；与　如２一甲基异冰片，１，１０一　如硫酸盐、肉眼可见　卫生标准　氟化物等　等　国标持平　二甲基一９一十氢萘醇等　物、钡等　韩国　１２项　２７项　、７项　８４项　１６项　饮用水　如色度、浊度、硫　如砷卫生标准　酸盐等　铅、硒等　如氟化物、锰、锌　如异丙隆、丙草胺等　如杀螟松、胺甲萘　２自来水管网水质污染的原因　２．１　产水过程出现水质污染　在水厂制水过程中，设置了连续的水质监测　２．２个别用户私接管道　日常生活中，会出现居民私接管路的情况。暖　气管道、中水管道等非饮用水管道与自来水管道被　有意或无意地联通。由于非饮用水管道的水压往往　大于自来水管网压力，一旦联通后，大量非饮用水就　会持续进入自来水管道，造成更大面积的污染，对周　边用户的用水安全产生隐患。　需要注意的是，当淡化海水用于城市管网供水　设备和水质监测环节，以确保出厂水合格稳定，见　表２。出厂水被污染有两种情况，一种是原水本身　被污染，水厂净水工艺无法有效去除污染物；另一　种是原水在工艺处理过程中被污染，出现水质问　题。针对第１种情况，在原水监测过程中即可进　行预处理，通过及时纠正和调整后续工艺、加药设　时，应执行《生活饮用水卫生标准》作为出水水质标　准。由于淡化海水去除了大部分离子及有机物，如　氯化物、溶解性总固体、硫酸盐、硝酸盐、锌、铝、三卤　备等，改善水质。在第２种情况下，水质污染大多　已无法扭转，只有在及时发现后停止供水并采取　紧急处理。　表２水厂水质在线监测环节　甲烷、放射性等物质，且不含消毒剂，因此口感与嗅　味上较自来水好。但自来水中适量的总硬度、氟化　物量对人体健康有益，而淡化海水中这两项含量都　较少。　水质监测点位　监测内容　原水　混凝沉淀　浊度　ｐＦＩ　氨氮　氯化物　硬度　水温　浊度　ｐＨ　温度　２．３管网破损或管道施工　管网破损和管道施工是造成自来水管网水质　污染最常见的原因。一般而言，即使管网出现破　损，由于管内仍有水压且自来水不断外涌，短时间　内外界物质不会进入管内并污染水质。但在停水　５８・　滤池　清水库　出厂水　浊度　ｐＨ　温度　余氯　浊度　ｐＨ　余氯　氨氮　浊度　ｐＨ　余氯　氨氮　・２０１７年６月　张佩：自来水管网突发水质污染的综合应对及方法分析　第１１卷第３期　和维修的过程中，管内进入污染物质的可能性增　２．５管网死头水　管网的铺设中会不可避免地遇到单水源、支状　管等状况，在局部位置就会出现管网死头水。死水　大，尤其是进行管段连接和管道设施安装等环节　时，管口处于敞开状态，污染物更容易进入管道。　若施工结束后未及时清理管道就并网运行，也会　将污染物扩散至管道中。此外，老旧管道上闸门　的操作和焊接施工中出现的铁锈也会污染水质，　尤其是影响色度指标。　２．４二次供水　区的水长时间无法更新，水中余氯消失殆尽，致病菌　生长并导致水质污染。管网死头水可通过水质检测　加以判断，由于死水区的水流速慢，停留时间长，浊　度较低，余氯很小，亚硝酸盐偏高，氨氮和耗氧量也　较一般管网点要高。　随着高层、超高层住宅建筑越来越多，二次供水　产生的水质问题也愈加突出。当设计不合理或管理　不到位时，水箱内的水滞留时间过长，从而造成水质　污染。对水箱或相关设施设备清洗消毒频率不到　位、质量不过关，也容易滋生各种病菌，加速水箱内　水质的恶化。　３自来水管网污染源类型的判断　自来水管网出现水质异常后，应具体分析并根　据现象进行指标检测，以确定最终的污染物质，有针　对性地解决。必要时需进行项目及毒理学分析，确　定污染成分和来源。常见的污染现象和污染判断可　参照表３。　表３常见的污染物判断　Ｔａｂ．３　Ｊｕｄｇｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎ　ｐｏＵｕｔａｎ￣　污染现象　可能的污染源　异常指标判断　水体发混，发黑　水体发黄　泥沙　铁锈　浊度、微生物指标超标　铁、色度等指标超标　水体粉红色或蓝绿色　水体呈现白色漂浮物或沉淀物　水咸　水苦　苦杏仁味　马桶水倒吸或其他水源　混入暖气水　混入地下水　混入其他水源　混入其他水源　氨氮、挥发酚等指标超标　硬度数值很大，且无余氯　氯化物超标，含氟量较高　氨氮超标、硫酸盐、硝酸盐较高　挥发酚超标　４针对不同污染方式的应对措施　４．１　出厂水污染　一厂水水质合格。　４．２管道私接造成的水质污染　当用户发现自来水被污染或有颜色、异味等，应　旦发现出厂水被污染，首先应停止该水厂的　供水，尽快关闭出厂管道的出水闸门和管网中相应　的闸门。立即对污染可能到达的位置进行取样检　测，确定污染区域和具体范围，然后排放管道内被污　染的水。首选途径是利用消火栓作为放水点，但由　于消火栓大多设立在配水管上，放水量和速度有限，　并且只有当干管内的水进入配水管道，才能从消火　通知有可能同时被污染的用户立即停止饮用，并等　待水质专业人员上门解决。　专业人员到场后，首先关闭被污染用户所在楼　门的总进水闸，防止污染外窜。若附近楼门的自来　水已被污染，则将进出该小区的自来水阀门全部关　闭。对水质进行快速检测，判断污染物来源，重点排　查新装修的住户。确定切断连接并隔离污染后，打　开所关闭的外网闸阀，联通市政管网，并要求已被和　栓中排出。因此，消防栓放水不利于控制污染传播　的速度和范围。主动在主干管上开孔并排放被污染　的水，是防止污染继续扩大的根本途径。同时，增大　其他水厂的供水压力，向受影响的区域补充水量和　水压，也可以缓解该水厂供水服务区域的不利局面。　有可能被污染的用户打开水龙头大量放水，直至检　测合格。如果长时间排查后未能找到污染源，则对　该地区居民发出通告，同时提供临时用水。　４．３管网破损和施工造成的水质污染　管网发生破损后，根据现场情况制定相关的抢　及时清理水厂内受污染的管道和设施，如果原　水未受污染，则尽快恢复合格的出厂水供应，确保管　网压力的均衡和正常用水。若原水已被污染，则应　修方案时，如无需关闭闸门，则尽量带水作业，一方　面保证环状管网下游用户水量和水压的充足，另一　尽快切换备用水源，调整净水工艺和投药量，保证出　・５９・