上海市城市管网水质研究及对策

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2022-01-21 09:44 热度：

　　摘要对上海市城市管网水质研究表明：上海市供水管网水质基本稳定，现有管网对管网水质影响不大，全市屋顶水箱水质与管网水质基本没有差别，但需进一步改善水葙密封性能及水箱材质，同时有关部门应立法加强对屋顶水箱管理。居民住宅或街坊目前使用的镀锌钢管需尽快有计划地进行改造;要进一步明确二次供水职责，提高管网水质的稳定性。科学合理的管网设计也是提高水质的有效措施。

　　关键词 管网二次供水屋顶水箱 水质对策措施

　　1 中心城区供水的基本情况

　　上海中心城区共有14座给水厂，总供水能力为 720 m3/d，其中以黄浦江上游为水源的给水厂8座，以长江为水源的给水厂6座，上海市中心城区管网主要为铸铁管和钢管，最长的管龄已有100多年，由于以黄捕江水和长江水为水源的各给水厂出厂水按饱和指数和稳定指数汁算都具有腐蚀性，因此管网需要改造。据2002年统汁，中心城区管径75 mill 以上(含75 nun)的输配水管网总长度为8 914 km，在近儿年有计划管网改造的情况下，目前50年以上管龄的管网有132 km，无内衬的管网378 km，无内衬的管网占供水管网的4.2%。中心城区有屋顶水箱11.4万只，住宅小区供水泵房(水池)约8 700 只，可调节供水量约150万m3/d。

　　2供水管网水质研究

　　2.1城市管网对水质的影响

　　对黄浦江原水水厂和长江原水水厂出厂水、管网水以及供水区二次供水(经过水箱或水池)按建设部CJ/T 206常规项目进行分析研究，出厂水、管网水、二次供水水质变化情况见表l和表2。

　　南于出厂水具有一定腐蚀性，易造成管网水铁、色度、浊度增加，且水中有机物的存在也有可能造成管网细菌、大肠菌群两项指标发生变化，而由于出厂水余氯均以化合氯形式出J‘，管网水和二次供水的氯仿、四氯化碳均无大变化，其他指标也均无大的变化，因而文中主要研究管网水中发生变化的水质指标为色、铁、余氯、浊度、细菌总数和总大肠菌群(见表3和表4)。

　　从表3数据分析，管网水质‘J出厂水相比色度平均增加1 5度，铁平均增加0.0l rng/L，浊度平均增加0 20 NTU，余氯平均降低0 40 rng/I。，故可以认为中心城区管网水有轻微的腐蚀作用，造成色度、铁、浊度增加，但影响不是很大。

　　从表4细菌总数和大肠菌群合格率分析，管网水大肠菌群合格率降低J'o 12%，细菌总数合格率降低了0 05%。由于管网水平均余氯浓度在1.22 mg/L，细菌总数及大肠菌合格率只略微降低。

　　2003年及2004年各水厂管网水浊度与出厂水相比较(见表5)，年平均值增加0.20NTU，比1999 年、2000年管网平均增加0.24NTU有所减少。除腐蚀外管网浊度增加还有很多其他因素，如新铺管网冲洗消毒、管网未稍放落水、管网阀门丌关、管网流速、调度等，这些因素都会造成管网水浊度增加，因而上海中心城区管网对水质有影响但不严重，今后应进一步研究。目前已有计划地对一部分旧管网进行改造，对管网水浊度增加较多的给水厂和供水区进行分析，主要是管网陈旧、管网施工较多等因素造成的，因而加强管网水质管理非常重要。

　　2.2上唬中心城区居民多层住宅屋顶水箱对水质的影响

　　上海中心城医约有屋顶水箱11 4万只，为了解居民多层住宅屋顶水箱对水质的影响，我们进行了调肖。在全市10个区选择50幢多层住宅，设置 100个采样点，根据管道安装情况，l～3层由管网直接供水为管网供水采样点，共50个点，4～6层由水箱供水为水箱供水采样点，共50个点。对100个采样点进行二次采样分析，结果见表6。

　　从表6数据町以看出，水箱供水余氯有较大幅度降低，但合格率仅降低0 5%，浊度略有升高而合格率仅降低0 5%，色度合格率升高1%，铁合格率升高0 5%，锰合格率升高1%。总之，除余氯降低与在水箱中消耗有关外，上海中心城区管网供水水质与水箱供水水质没有很大差别。从市卫生监督所多年米对全市多层、高层水箱的水质监测情况看，以上七项指标合格率很高，基本达100%，当然也曾发现个别水箱由于管理不善发生污染的情况。上海中心城区供水水箱约11 4万只，如有千分之一管理上有问题，那么上海市就有100只水箱出现问题，如以每只水箱供三层，每层有i户，每户有三人计算，每只水箱供27人喝水，100只水箱就有2 700人喝到有问题的水，因而有关部门需立法，加强水箱管理，确保水箱供水水质，同时水箱材质密封性也需进一步采取措施。

　　2 3居民使用镀锌钢管对水质的影响

　　日自Ⅱ上海市居民使用的自来水管基本是镀锌钢管，市建委1998年发文要求新建工房自来水管不再使用镀锌钢管。为了了解使用镀锌钢管对水质的影响，以及更换塑料管后的水质情况，曾做过调杏，结果见表7。

　　表7的测定结果表明：如居民或街坊使用镀锌钢管，早晨第一次用水肯定会出现发黄且浑浊的水，居民需将管内存水放掉，才能使水质符合标准，如使用塑料管或复合管，居民任何时候放出的水的水质均能符合水质标准，因此更换居民或街坊镀锌钢管是目前改善城市供水水质感官指标的有效措施。

　　上海中心城区共有444个采样点，每天t-_午 8：30-12：00采样，采样时需将用户管道放水大约 5 min左右。选择90个采样点，进行放水前后的四项水质指标测定，两者比较见表8。

　　虽然采样时大部分用户已用过水，但得出的结沦同样表明：放水前取样的各项指标远远高于放水后取样的各项指标，因而更换用户镀锌管是必须的，是改善感官指标的有效措施。

　　2 4中心城区不同房型和不同年代建造房屋水质调查情况

　　中一12,城区不同房型和不同年代建造的房屋，共设34个采样点，进行二次重复采样分析，根据房型可分为五类：①旧式里弄;②花园洋房;③2000年前建造的多层公房;④2000年前建造的高层公房; ⑤2000年以后建造的多层公房。检测项H根据管网水七项指标进行检测，具体项目为：色度、浊度、铁、锰、余氯、细菌总数、总大肠菌群，检测方法采用 GB 5750—85。为r更清楚地了解管材和不同停留时间对自来水水质的影响，同一个样品采用A、B对照，A为龙头打开马上采样，B为龙头打开后5 min再采样，做对比的项目有：色度、浊度、铁、锰，结论如下：

　　(1)旧式里弄A、B对照，浊度平均增加 0.84NTU，色度平均增加5度，铁平均增加0.11 mg/L，锰平均增加0.005 nag/L，A、B对照水质变化较大。

　　(2)花园洋房A、B对照，浊度平均增加 0 56NTU，色度平均增加2 3度，铁平均增加0 045 mg/L，锰没有变化。

　　(3)2000年前建造的多层公房A、B对照，浊度平均增加0.14NTU，色度平均增加1.7度，铁平均增加0 015 rng/L，锰没有变化。

　　(4)2000年前建造的高层公房A、B对照，浊度平均增加0 47NTU，色度平均增加0.9度，铁平均增加0.095 mg/L，锰没有变化。A、B对照水质变化较大，可能与街坊管网口径较大、停留时间艮有关。

　　(5)2000年后建造的多层公房A、B对照，浊度平均增加0 05NTU，色度平均增加0.9度，铁锰没有变化，A、B对照水质变化不大。

　　可见，由于旧式里弄大部分仍是镀锌钢管，因而对水质影响较大;花同洋房用水量较小，管网停留时间较长，因而水质变化也较大;高层公房水质变化较大，可能是设计的管子口径较大，停留时间较长而引起水质变化;2000年以后建造的多层水质变化很小，这是因为2000年以后一般不再使用镀锌钢管。因而加快里弄小区用户管网改造是提高州户水质的有效措施，同时也要考虑今后高层管网口径设计时，停留时间不要过长。

　　2.5城市二次供水设施已成为影响管网水质的主要因素

　　16给水排水V01.31 No.12 2005 上海中心城区二次供水设施有屋顶水箱约11 4 万只，泵房(地下)水池约8 700只，需改造的室内管 l 5万km，这些二次供水设施和室内管材不同程度地影响二次供水水质。2003年巾心城区反映水质问题共1 579件，其中二次供水引起的水质问题占 52%，2004年中心城区反映水质问题共2 003件，其中二次供水引起的水质问题占49.2%。某公司做过统计，2004年7～9月共受理水质问题214件，其中涉及二次供水的水质问题占70%，二次供水管材引起的水质问题占二次供水水质问题的811%，屋顶水箱和水池管理不善造成的水质问题占二次供水水质问题的15%，其他原因造成的水质问题占二次供水水质问题的5%，因而二次供水是影响管网水质的主要因素，而室内管材又是影n自l--次供水水质的主要因素。

　　3保障管网水质的应对措施

　　3.1逐步完善二次供水管理体制

　　提高城市供水水质是一个系统工程，必须从原水、制水、输配和二次供水各个环节抓起。目前二次供水设施的分散多头管理不易保证二次供水水质 (二次供水没施通常是指目前的街坊管，事内管线、水泵房、地下水池和屋顶水箱)。目前上海中一12,城区二次供水设施均不属自来水公司管理，由于体制和产权问题，要对二次供水进行改造，最终水质管到龙头，实现一条龙服务确实有难处，要建市二次供水管理的新体制、新机制、新模式和相关的法律、法规，要建立与不断提高的人民生活健康水平相适应的城市二次供水水质保障体系，才能切实保证二次供水水质。

　　3.2加强管网水质管理

　　近年来上海中心城区管网水质有了很大提高，管网水浊度逐年下降，出厂水与管网水浊度增加值逐年缩小，2004年中心城区管网水平均浊度达 0 33NTU，管网水1NTU考核合格率达99 83%，主要是加强了管网水质管理，明确了管线管理部门负责管网水质。给水厂主要负责出厂水水质，管网水由管线管理部门负责，由于职责明确，管线管理部定了一整套管网水质管理制度，如新铺管道消毒验收制度、管网未稍二停冲水放水制度、管网大阀门操作制度等，并开展消防栓对管网水质影响的研究，管网材质对管网水质影响的研究，管网水质与管网改造依据的研究，管网停留时间、管网水质与管网设计的研究等。总之只有职责明确，管理到位，管网水质才能得到有效提高。

　　3.3加强管网水质实时检测和现代化信息管理

　　管网水质实时检测是管网水质动态管理的重要手段，实时检测能及时掌握管网水质变化，为提高管网水质和保障安全提供科学依据。

　　近年来上海中心城区管网安装了近70套实时在线浊度和余氯水质检测仪表，将实时数据传送到各公司，为提高管网水质、管网改造、水厂余氯加注挺供科学依据。到2010年上海中心城区管网实时检测浊度和余氯点将与管网压力点数量相同，为管网水动态管理提供科学依据，使管网水质和水质管理迈上一个新台阶。

　　3 4提高管网水化学稳定性和生物稳定性

　　取用卜海黄浦江水源和长江水源的水厂出厂水 pH基本在7～7 4，按饱和指数和稳定指数计算均具有腐蚀性，提高出厂水的化学稳定性是必要的，提高化学稳定性比较现实的做法是提高pH，这种方法在欧美发达国家已得到广泛的应用，并取得了很好效果。

　　关于管网水生物稳定性问题，AOC(生物可同化有机碳)在国际E被普遍作为饮I};Ij水生物稳定性评价指标，AOC是可生物降解有机物，可被细菌吸收转化成细胞体的一部分，因此水中A()(：含量越低，细菌越不容易生长繁殖，很多研究者发现AfX'：与异氧菌生长潜力有较好的相关性，凼此也是研究评价管网水中细菌牛长潜力的重要指标。国外水源很好，自来水中TOC很低，出厂水中仅有少量余氯，因此控制研究出厂水、管网水中的A(x：很有意义。而国内水源普遍受到污染，有的出厂水中H)c含量高达3～5 mg/L，控制AOC很困难，我们用提高出厂水余氯来抑制出厂水、管网水中微牛物的牛长，同样取得了很好的效果。上海中心城区每年有1万只左右的管网水样，2003年、2004年大肠菌群合格率分别为99.80%、99 96%，细菌总数合格率分别为 99.94%、99 96%，两年中共有24个水样大肠菌群不合格，经分析基本发牛在一、两鹰水厂(老水厂)，而且集中在几天内出现较多大肠菌群不合格，经调查主要是由于老水厂水库容积较小，黄浦江原水采用化合氯消毒，前加氯不够后补加氯，水库停留仅几分钟，经调整前加氯量后大肠菌群不合格问题很快得以解决。两年中仅10只水样细菌不合格，经分析大部分是采样环境和条件造成的。

　　上海管网水余氯在1 mg/L左右，细菌、大肠菌繁殖受到抑制，只要在出厂时将细菌、大肠菌群杀灭，在管网复苏的可能性很小，在这样的余氯情况下，A(℃并不是主要矛盾，要根据水源实际情况，在制水过程中采取不同消毒方式控制管网中微生物的生长，即可控制A(](：抑制微生物生长，也可控制余氯抑制微生物的生长。在上海这样的水源情况下，控制余氯抑制微生物生长足可行的，待水源改善后要尽可能采用游离氯消毒，降低出厂余氯，研究控制 AOC抑制微生物生长。

　　北京市自来水公司采用密云水库水作为原水，水质较好，耗氧量在1 mg/L以下，他们的实际经验是控制AOC在200“g几左右。

　　上海今后采用深度处理，耗氧量控制在l rng/L 吼下很难，因而AOC控制在200雠/L很难实现，要抑制管网微生物生长需根据实际情况采用多种解决方式。

　　4结语

　　上海中心城区现有管网对管网水质影响不大，但老管网要有计划地进行改造，二次供水设施、街坊和居民住宅内管对水质影响较大。二次供水管理职责需进一步理顺，加强管网水质管理和管网在线水质仪表的应用是确保管网水质和安全性的科学手段。——论文作者：陈国光1乐林生2康兰英2钱静汝1

　　参考文献

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文章名称：上海市城市管网水质研究及对策

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