给排水管材现状及水质污染防治措施研究
张宏刚
南京航空航天大学金城学院 江苏南京 211156
一、给排水管材的现状
1.金属管
目前常用的金属管材主要包括钢管、镀锌管和铸铁管。铜管因其价格较高,主要用于热水管道系统。镀锌管作为建筑给水管的主要管材之一,虽然价格低于铜管,但其防腐性能较差。随着工业发展和水源污染的加剧,部分水厂为确保供水卫生指标,采取了加大投氯量的措施,这使得水的侵蚀性增强,进而导致钢管内壁腐蚀结垢现象加剧,严重影响镀锌管的使用寿命。铸铁管主要包括普通灰口铸铁管、铸钛球墨铸铁管和球墨铸铁管。在我国城市供水工程中,球墨铸铁管的使用比重逐渐上升。由于灰口铸铁管质量不稳定且爆管事故较多,国内对球墨铸铁管的开发虽起步较晚,但目前已形成一定规模。球墨铸铁管具有较强的抗腐蚀能力,其腐蚀速度仅为钢管的 1/3~1/5,且安装施工较为方便。
2.非金属管
(1)砼管系列
砼管系列包括砼管、预应力砼管及防腐砼管。这些管材的管径通常在Φ300mm 以上,主要用于大流量的排水工程。其特点为价格相对较低,强度较高。在一般水质条件下,无需额外防腐处理。然而,弯头、三通等配件的生产目前仍处于空白状态。
(2)塑料管材
塑料管材属于化学建材,用于给排水系统的主要有热塑性塑料管,如硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP)、聚丁烯管(PB)和苯乙烯管(ABS 工程塑料)等,以及热固性管,如玻璃纤维增强树脂塑料管。在我国,UPVC 管的使用较为广泛,特别是在沿海地区的南方,室内外已大量采用该管材,甚至出现供不应求的情况。与传统管材相比,塑料管材具有重量轻、耐腐蚀等优点。
(3)复合管
复合管包括衬铅管、衬胶管和玻璃钢管。复合管通常由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层和保护层组成。复合管材被认为是管径 ⩾300mm 的给排水管道的理想选择,但目前其发展相对缓慢。
二、管内水质对管壁的腐蚀影响
在许多工程及特殊工业工程中,给水管道系统的畅通性、便捷性和可靠性对工程的使用质量有着直接影响。管道的化学稳定性、耐腐蚀性、轻质性、韧性、使用寿命以及折旧费用等因素,一直是建筑工程和工艺管道设计施工中的重要考量。然而,由于多种原因,给水管材在实际应用中难以完全满足上述要求。目前,给水管道大多以金属材料为主,因此管道腐蚀、结垢和堵塞现象较为常见,管内水质卫生状况也缺乏有效的监督保障。
三、管内水质污染原因的防治措施
1.推广应用新型管材,加快陈旧管网改造步伐
为避免管道材质品种多样化带来的维护管理不便,应加强对房地产建筑室内给水管道的质量检测与接收管理,确保符合国家水质标准要求的管材、配件与设备进入供水管网。加快更换已腐蚀、使用多年且陈旧的铸铁管和镀锌管。对于确实无法更换的铸铁管地段,可采用衬管技术改善管网水质。
2.合理制定管道工程施工与管网冲洗计划
严格按照国家有关规范标准实施管道工程施工与验收管理。加强新装管道的冲洗消毒方案制定与实施,对隔日继续安装的管道,应在前一日采用不透水玻纤布封堵管口,避免沟槽污水或异物倒灌。在雨季多发期,应注意封堵措施引起的浮管问题。同时,加强对枝状管网末梢泄水阀或消火栓的定期吐水排放管理。
3.加强水厂及转压泵站的运行维护管理
避免因人为操作故障引发停产停泵。对大口径管网阀门的操作与维护,应加强严格管理,防止因快关或快开引发管网水流急剧变化而产生水锤现象。严禁在运行管网中进行带压拆卸维修或更换蝶阀传动齿轮箱。
4.加强排水阀的维护管理
对接入河床或下水管道中的排水阀进行严格维护管理,确保其处于完好状态。在汛期,应加强该管段的巡检维护工作,及时修复发现的管道阀门故障。
5.优化管道漏水处理措施
除爆管外,对于一般性管道漏水,当流失量相当于管径 ⩽25mm 且不构成社会影响或危害时,应改变现行的先关阀门、后开挖的施工措施,改为先开挖形成工作坑后再关阀维修,避免因先关阀形成负压导致脏水倒灌。
6.加强施工维修管理
在管道维修中,对于必须采用截断管更换施工或更换 DN⩾75mm 水表的情况,要求对工作坑(井)内采用清洁不透水的“彩条布”隔封坑壁井底,并备足潜水泵抽排。对于新装管道分支接水需要开三通施工的,应对运行管道采用不停水的开口技术。在设计上,应取消或减少新装管道的预留口。
7.合理实施分压分域供水管理
对于需要实施分压分域供水的情况,应统筹合理调度管网阀门及相关调度方案的设计、施工与管理工作,避免管网水质出现“活变死”的现象。同时,加强对管网末梢的消火栓或泄水阀的定期吐放管理。
8.加强自备水水源用户管理
严格按《供水用水条例》及相关法规,加强对具备自备水水源的用户贮(用)水设施与供水管道相通的管理。因特殊情况,自建供水设施确需与供水管网连接的,需经供水与卫生行政主管部门批准,并在管道连接处采取必要的防护措施。
9.加强二次供水设施管理
(1) 在满足楼房顶层用户供水压力需求的前提下,减少或取消屋顶水箱,避免二次污染。对住宅楼房相对集中区域,优化二次转压供水结构方式,对四层以上采用水箱供水的,采用变频给水方式集中加压供水。
(2) 加强水箱(池)的专业化清洗,或对金属箱体进行内衬、涂料防腐处理,确保其符合卫生标准要求。
(3) 改造水箱(池)内部结构,优化孔、管、封口的布置,使其利于进、出水循环,并防止蚊虫、鼠或其他异物进入。
参考文献:
[1]潘再军.给排水管材对水质的影响与处理方法研究[J].新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛论文集(二),2024.
2]张韬.给排水管材对水质的影响与处理方法研究[J].中国市场,2015.
[3]令芝红.给排水管材对水质的影响与处理方法研究[J].清洗世界,2024.
作者简介:张宏刚,1972.12.23,男,汉族,江西吉安人,硕士研究生讲师,研究方向:物理。