建筑二次供水与污染 原因与防治

建筑二次供水及污染原因与防治,报告人：罗凡（华中科技大学）,报告提纲,1.二次供水概述及现状,引言,随着我国经济的发展和城市人口的增加，越来越多的人生活在高层楼房中。为解决城市管网水压不足和高层建筑用水需要，二次供水越来越多地在建筑给水中使用。,民用建筑设计通则中对于高层建筑的规定,室外给水设计规范中对于供水水压的规定,二次供水定义和设施,二次供水：当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的方式。 二次供水设施主要包括：泵房、水池（水箱）、水泵、电控装置、消毒设备、压力水容器、供水管道等。,二次供水常用设施及设备,屋顶水箱,立式管道增压泵,无负压变频水泵,泵房,消毒设备,囊式气压设备,二次供水方式,二次供水的给水方式由于城市管网的压力，流量不同和建筑物高度的差异，给水方式大致可采用以下5种形式。 1、仅设高位水箱供水,2、水泵-气压罐联合供水,3、地下水池-恒压水泵-高位水箱联合供水,4、地下水池-变频水泵联合供水,5、叠压（无负压）供水,二次供水方式比较,国内二次供水现状,1.二次供水设施损坏严重，存在较大安全隐患,2.二次供水设施材质不合格、建设质量差,3.水质污染，居民饮水不达标,4.漏水严重，浪费很大,2.二次供水污染及原因,二次供水带来水质污染,二次供水方式伴随着供水水质污染的产生，其主要原因是由于外界污染物进入二次供水设施和设施内部污染物的产生所致，污染产生部位主要是储水装置。 国内研究表明二次供水水质下降率占国内总饮用水水质下降率的70%。,二次供水水质污染事件,1990-1998年北京市发生水污染事故88起，其中29起因二次供水污染引起 2003年滨州市某县厂区因生活水池污染造成重金属中毒事故 2011年深圳市某小区发生一起二次供水污染引发诺如病毒感染性腹泻事故 2013年武汉市某小区因屋顶水箱污染导致40余居民集体腹泻,武汉市7个中心城区的二次供水水箱，在2014年6 9 月对各区进行抽样调查，共抽查二次供水水箱278个。其中，45.7%的水箱水质检测结果不符合生活饮用水卫生标准( GB5749 2006) ，其中游离余氯合格率最低，其它不合格指标分别为菌落总数、浑浊度、肉眼可见物、铁、pH 值。,2013年，失踪三周的加拿大华裔女子蓝可儿的尸体在洛杉矶一家名为“塞西尔酒店”的顶楼水箱被发现。由于担心水质被污染，洛杉矶卫生部门向该酒店发出“禁止饮用”的命令。照卫生部门的要求，塞西尔酒店将排干并冲洗水箱和水管，然后对其进行消毒。这一过程将耗时两到三天。届时，洛杉矶公共卫生部将再次进行一系列的检测，以确保水质达到安全饮用级别,举 例,2002-2003年上海市二次供水投诉问题比例,“黄水” 40%,“红虫” 10%,“异嗅异味” 20%,其他 30%,二次供水主要污染问题,“黄水”问题,“黄水”问题是二次供水污染的主体, 原因是水中浊度或铁、锰超标而导致的结果。 当铁、锰的数据接近于生活饮用水卫生标准(GB5749-2006) 规定时, 水的色度就会呈淡黄色, 超过规定值1倍以上时,水就会呈黄色。,“黄水”问题原因,“黄水”问题产生原因主要分为以下几类：,1.工程引起：管道无法完成冲洗；应急抢修,2.水压波动：管网压力波动，水力分界线移动,3.管道锈蚀：使用年份过长而锈蚀；涂层脱落,“红虫”问题,饮用水中出现的“红虫”一般有两种，长度1.5-2 cm的摇蚊幼虫和3-5 cm的水贩阁 “红虫”以水中的藻类、细菌、水生植物和小动物等为食 富营养化的水体有利于摇蚊繁殖,“红虫”问题原因,1.输配水管网污染：部分旧管爆裂暗漏，管外带虫卵脏物易被吸到管中,2.二次供水设施污染：二次供水水池长期未经清洗消毒或清洗消毒不规范，水池池底积泥，池壁挂污，苔醉滋生，适宜于红虫滋生寄养。,3.余氯不足：大多数小区住宅楼或重要的公共型建筑均采用生活、消防混用蓄水池，水在贮水池中停留长时间，水中余氯衰竭，细菌繁殖,“红虫”问题原因,“异嗅异味”问题,嗅味是用户评价饮用水水质的主要感官性指标之一。 产生嗅味的物质来源于三个过程: 1. 原水本身含有产生嗅味物质; 2. 水厂处理中带来的异嗅和异味; 3. 管网系统引入杂质产生的嗅味。,“异嗅异味”问题原因分析,“异嗅异味”问题产生原因主要分为以下2类：,1.水厂：常规工艺能力有限；余氯过高,2.管网：管道中杂质；残留于水中的细菌藻类,其他问题及原因,除上述问题外，二次供水还存在水质周期性或间接性恶化以及动物尸体污染等其他问题。 这些问题主要由二次供水设施管理不善导致。,二次供水污染原因总结,管道污染：1.腐蚀污染： 镀锌钢管作为水管，长时间使用后，管内会产生大量锈垢，造成水中重金属含量过高，伴随细菌滋生，严重危害人体的健康。腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。水中的溶解盐，pH，溶解氧等都可能使金属水管产生腐蚀。,二次供水污染原因总结,2.材料污染： 如果管材、阀门等的制作材料和防腐涂料选择不当, 所含有毒物质会逐渐溶于水中, 污染水质。 国家规定自来水管生产原料应为白色的高等级聚乙烯或聚丙烯颗粒，但是有调查发现，部分企业为了低价竞争，采用五颜六色有毒的二次回收废料。长时间使用后会对水质造成二次污染。,二次供水污染原因总结,3.施工不当： 给水管与排水管敷设在同一沟槽内或者敷设位置太近,排水管道一旦损坏泄漏,给水管道在水泵关停和运转时管道会形成虹吸现象,将排水管道泄漏的污水吸入给水管道,滋生细菌。 部分水池(箱)的溢流管与污水管相连接,而溢流管又缺乏行之有效的防倒灌措施。,二次供水技术规程中的规定,二次供水污染原因总结,水池水箱污染：1.腐蚀污染： 贮水池(箱)常采用钢板等材料制作。若钢板水池(箱)内外壁的防腐涂料粘附不牢, 脱落后水箱受到腐蚀, 造成水中铁、锰含量增加。,二次供水污染原因总结,2.设计施工不当： 设计人员处于安全考虑，往往将水箱、水池容积设计偏大，贮水池容积过大，水力停留时间过长 ,导致余氯耗尽，微生物繁殖。 生活饮用水与消防用水共用蓄水池。导致贮水池体积增加，储水量增大，延长水的停留时间。,二次供水污染原因总结,工艺设计不合理导致死水区的产生。包括出水管位置设置过高；进出水管设置在水池同侧，造成水流短路等。 贮水池位置不当。有调查发现有的地下贮水池选址不当，化粪池与贮水池近在咫尺，饮用水与脏水互相渗透，还有相当部分泵房空间偏小，设备与管路之间的距离达不到规范要求，给设备及系统的维护和保养带来了一定的难度。,二次供水污染原因总结,管理不善： 管理责任不清：我国部分城市的供水企业只服务到二次供水用户前的总水表，日常管理工作由物业公司等单位承担，由于二次供水水质、水压与市政供水管网水质、水压密切相关，因此出现问题时易导致供水企业与二次供水日常管理单位之间互相推诿 。,二次供水污染原因总结,管理水平低下：由物业负责二次供水日常管理的小区大多没有负责二次供水的专职人员，多数是由小区维修人员兼管二次供水。缺乏专业知识和能力，管理水平低下。,二次供水污染原因总结,日常管理不到位：根据饮用水的基本要求，凡设立屋顶水箱至少半年要清洗一次，许多单位没有按规定对储水池(箱)进行清洗消毒及水质化验、设备维护。水池无盖、无锁或有盖未盖没加锁，排气孔和溢流口无防护装置等现象普遍存在。有的溢流管虽没有与污水管相通,但缺乏防虫防鼠设施。,3.二次供水污染防治措施,二次供水水质污染防治,根据二次供水污染原因分析，要保证二次供水水质安全就要从污染源头到管理全面加强，才能使用户真正感受到饮用水水质的提高。,管道污染的防治,1.选用合理管材，定期冲洗管网： 供水管材宜采用合格钢质管、PE管等；涂衬材料采用符合生活饮用水卫生标准的材料。 对于老旧破败管网应逐步进行改造和更换 定期对管网末梢排水阀及消火栓等进行排水冲洗，避免恶化的死水重新回流入管网,2.提高管网的输配水能力: 进一步合理规划城市给水系统，改造老化管网，合理设置加压泵站，提高管网输配水能力，减少使用二次供水设施，以保证七层以下楼房的直接供水。,3.规范施工： 二次供水设施必须合理。具备相应资质的施工单位，才能对二次供水设施进行施工，施工过程中必须严格按照设计要求，加强工程监理，保证工程质量。严禁不符合标准的二次供水管网得到建设批准。,水池水箱污染防治,1.选用符合饮用水卫生要求水箱（池） 采用食品卫生级不锈钢、玻璃钢和塑料材料制造 采用普通碳钢时，必须采用食品卫生级环氧树脂或防腐涂料进行处理 严禁直接采用钢板或钢板加红丹防锈漆处理 采用混凝土建造的蓄水池应加食品卫生级不锈钢衬里或其它食品卫生级材料衬里,2.合理确定储水容积，减少停留时间 自来水在水箱中贮存24h后，余氯为零，夏季水温较高，12h后即为零，设计中应尽量减少水的停留时间。 规范规定供单体建筑的生活饮用水池（箱）应与其他用水的水池（箱）分开设置。当小区生活贮水量大于消防贮水量时可合并设置，合并水池贮水设计更新周期不大于48h。,3.正确设计与施工： 按照规范合理确定水池水箱的位置； 正确设计与施工导流（导流墙）和通气装置； 正确设计与施工进出水管的位置； 改善不密封水箱为密封水箱 ,防止污染物进入,将人孔密封加锁； 对于生活、消防合用水池(箱),采用隔壁、虹吸管等方法消除水池(箱)滞水。,管理防治,1.改进管理模式，实现统一管理： 生活饮用水卫生监督管理办法的颁布实明确了各有关部门职责，建设部门负责二次供水管理，卫生部门负责卫生监督，管理由房产或其委托的单位负责。 在各城市城市成立专门部门进行二次供水日常管理（包括二次供水设施的日常运行、养护、维修）工作。,2.制定二次供水设施设计验收规范 : 专业二次供水管理单位根据国家及本地有关规范标准,制定二次供水设施设计规范,为新建、改造二次供水设施提供依据，防止人为因素的干扰。 新建二次供水设施的用户，先将有关工程的设计图纸和资料送达相关部门审批后开工建设。二次供水设施建设时，按地方标准、规范或技术导则设计施工。设施竣工后，城市供水主管部门、供水企业必须参与二次供水设施验收。,3.加大陈旧设施的改造力度： 政府要拨出适当款项帮助修理和改造。 在不影响供水的前提下，对适合一次供水的楼房，分期、分批、尽快实现一次供水，减少二次供水的污染，直接将自来水送到市民家中。 对像高层建筑这样无法实现一次供水的区域，通过改善二次供水的水池结构，使用表面光滑的不锈钢水箱、玻璃钢水箱等方法改善二次供水。,4.加强对二次供水水质的监测和管理 提高水质检测能力和监管水平以适应新国标的要求；合理调配有限的卫生监督资源，实现二次供水的科学监管。 建立二次供水在线自动监控系统，实时监控和预警，预防污染事件的发生。,5.依法加强监督管理，加大执法力度： 建立定期监测、监督、检查及二次供水设施行政许可证年审制度,将重点放在督促二次供水管理单位自觉对其设施进行经常性检查、监测和维护 对违反相关规定的行为予以严肃处理，造成严重后果的追究法律责任。,6.严格定期清洗并消毒： 国家规定高层建筑生活水箱至少应半年清洗消毒一次。 建立清洗制度和档案，在清洗消毒后提取水样送市疾控中心检验，如不符合生活饮用水的卫生标准，则重新清洗消毒直到水质合格。,7.不断改进二次供水设施： 为了避免二次供水污染，有条件用户尽可能少建高位水池和低位水池 在蓄水池（箱）前或内部采用电子水消毒器，供水管上采用紫外线消毒器 通过技术改良，出现了不少直供水设备，如传统的变频加压供水设备，还有无负压变频增压直供水设备,二次供水设施实际调查分析,例如：北京市通州区二次供水卫生现状 调查方法及对象：以通州区正常供水的二次供水单位为调查对象。于2006年36月,采用统一的调查表进行现场调查,调查内容包括基本情况、二次供水设施情况、周围环境卫生状况、供水单位卫生管理情况等。,评价标准：GB170511997二次供水设施卫生规范和北京市生活饮用水设计审查和竣工验收卫生要求(2003) 。,