城乡供水一体化管网建设与水质保障技术问题

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1月1期   作者:郁辉
[导读] 城乡一体化供水管网水质面临的主要问题包括输配水管网的腐蚀
        郁辉
        济南城建设计研究院 250031
        
        摘要:城乡一体化供水管网水质面临的主要问题包括输配水管网的腐蚀、水龄过长、二次供水设施污染等。城乡管网系统庞大、复杂、分支多,靠有限的水质监测点进行人工监测,达到实时、全面掌握、监控整个管网水质状况是很困难的。因此,解决保障水质的一个重要举措是对城乡供水管网合理布置水质在线监测点。并配有对管网的合理优化、二次加氯等措施共同保障城乡一体化过程中管网水质达标。
        关键词:城乡一体化;供水管网;措施
        引言
        城乡供水一体化即为统筹城市和乡村供水,将供水对象范围由单独的城市片区、乡镇,扩展到整个市域、县域,实现城市和农村供水的一体化规划、设计、建设、运营和管理。通过构建大水源、大水厂、大管网的城乡供水格局,实现区域规模化集中供水,解决农村饮水安全工作中存在的突出矛盾和问题,使城乡居民共享优质供水。
        1城乡供水一体化建设与管理存在的问题
        1.1农村供水支持力度不足,配套设施不尽完善
        城乡供水一体化过程中明显能感受到农村地区供水支持力度不足。一方面,城乡供水一体化工程尚在建设中,其管理与运营机制有所缺陷,且供水工程建设对城市供水的支持力度较大,相比之下部分农村地区供水工程存在的用水安全问题更能体现出二者之间的差异。另一方面,较为偏远的农村地区供水工程建设缺位,供水工程配套设施不尽完善。农村地区居民居住地较为分散、水源供给点偏远,属于小规模集中供水,供水工程建设中面临供水管线长、施工难度高、运行成本较大等问题,且后期水质监测管理成本较高。目前大部分农村地区供水水质检测设备缺乏,供水工程与设备难以达到高标准,许多供水基础设备较为陈旧,饮用水供水流程简单,难以保障用水安全。导致水资源供应力度不够,供水支持力度也不能达到需求。
        1.2净化工艺不彻底
        净水工艺不彻底引起的水质发黄,主要表现在:絮凝沉淀环节加入的絮凝剂过多或者过少,导致原水絮凝过饱和或不充分;沉淀池长时间没有排污和清洗;过滤池的石英砂等滤料使用时间长,导致过饱和,或者滤料流失严重,失去过滤功能。这类情形需加强制水人员的培训,严格按工艺流程操作,定期清洗水池,定期更换滤料,加强人员考核及工艺的监督检查,即可得以解决。
        1.3二次供水问题
        “最后一公里”中水质下降、导致微生物增殖、浑水黄水、重金属超标等水质问题仍然屡有发生。直接原因包括:防护不当,造成外界的侵入;材质问题,重金属、增塑剂等化学物质超标,在一定条件下析出造成溶出物超标;设施老旧,设施锈蚀甚至穿洞;卫生洁具失效产生的倒流。此外,二次供水设施与市政系统隔断不当也会造成对市政管网的威胁。这些问题产生来自于设计、施工建设、设备材料、设施维护、运行管理等不同环节,不仅造成了漏失,还形成了对龙头水质的威胁。二次供水中设备,如水箱、水池构筑物设计或使用不合理,有可能会导致水质浑浊、异味、“红虫”等问题。有研究表明,水箱中水滞留超过24h,余氯浓度为零,大量细菌生成;在我国夏季温度较高时,当水箱中水滞留时间达到12h以上,余氯浓度几乎为零,细菌繁殖,不宜直接饮用。然而,导致二次供水污染的因素很多,如水中微生物繁殖、管道结垢、管材腐蚀、施工不规范造成的二次污染、管理制度不健全及人员的不专业、管理工作缺乏资金保障等。
        2城乡供水一体化管网建设与水质保障措施
        2.1注重运营管理,逐步推进城乡供水一体化
        如前文所述,城乡供水一体化工程的建设资金主要来源为财政投入及供水工程建设地区居民自筹,资金来源渠道单一且资金有限。自来水企业作为城乡供水一体化实现的主要基点,并不能独立承担起如此庞大的工程建设的资金问题,这一点在农村地区供水建设工程中表现尤为突出,这不得不引起重视。城乡供水一体化过程中农村供水基础设备的建设及资金投入模式应得以创新。统筹供水过程中还需注重运营管理,建设投资费用过于庞大会导致供水企业亏损,供水企业很难将重心放在保障水质及用水安全等问题上,于提供优质的饮用水的目标实现无益,因此,供水价格的管理应充分考虑各方的困境与难处。


        2.2全自动加矾净化
        更换纯手动的加矾设备,采用变频自动控制加矾机,药品投加量可根据水厂进水流量进行自动计算、自动精准投加,水质净化更科学、客观,确保消毒杀死的微生物尸体与其他杂质得到最好的混凝沉淀,同时节约生产成本。(3)自动调节酸碱度。新增1套全自动加碱系统,根据流量情况进行调节,保持pH值在7.0~8.0,使PAC处于最佳的净化状态,有利于微生物尸体的絮凝沉淀及铁锰的氧化去除,促进絮凝反应速度及沉淀效果。
        2.3管网优化及管理技术
        城乡一体供水系统具有输水距离远、管线复杂、末端用户用水量波动较大等特点。乡镇供水多采用分散式供水方式,根据当地水源条件,多利用地下井水、泉水及少量地表水等方式,处理工艺相对简单,水质常规监测都未能保障。因此,将城乡水资源统筹优化配置,实现城乡供水一体化很必要。虽然乡镇管网基础信息资料不尽完善,但通过构建管网模型保障水质安全至关重要。不仅可通过模型进行水质状态模拟,也可及时监控管网爆管、渗漏、管道冲洗等因素导致的水质问题;优化管网流速,合理布置持压阀、调节阀等位置,解决瓶颈问题;通过合理布置的监测点对管网末梢点进行连续24h水质取样检测,可不断发现乡镇管网问题,通过模型进行优化改扩建,可为保障水质提供解决方案。通过水力建模模拟制定针对老化管材更新改造计划;管道冲洗计划及对管网管材、阀门附件的检查及保养。
        2.4优化城乡一体化供水管理模式
        城乡供水一体化的管理模式的优化需从其建设过程中遇到的问题出发寻找解决途径。要保障城乡一体化供水工程运行的可靠性,在此基础上关注其经济性。针对城乡集中化供水建设的阶段性问题展开研究,就城乡供水的水资源分布不均衡、管网结构及不同地区的建设模式兼顾,注重提高供水的可靠性及解决农村居民饮用水安全问题,保障饮用水达到标准。在此基础上,优化供水管网的设计与水厂位置的选择与分布模式,因地制宜,找寻适合区域发展模式的城乡供水一体化工程的建设与管理模式。
        2.5二次供水
        目前,国内二次供水管理现状相对复杂,有的归水司直属管理、有的归二次供水公司管理、有的归物业管理等。二次供水本身就会存在水质隐患,加之管理的模糊,致使二次供水出现水质问题风险大大提高。为解决二次供水的水质问题,本文阐述从设计、技术等角度概述,管理问题不做赘述。从二次供水设施设计角度,应注重叠压供水设备应用边界条件的研究、水箱、水池优化改造技术研究等方面。从二次供水优化布局角度开展研究。另外,要开展二次供水水质在线监测及监测体系的研究。
        结语
        近年实施的农村饮水安全工程,虽然存在着工艺落后、管网老化、水资源利用率低、管理粗放等一系列问题,但农村整体自来水普及率确实有显著提高,也解决了大批农村居民的饮水难题。在此基础上,建设城乡供水一体化工程,实现区域的水资源统筹,提高供水水质,减少重复投资,实现规模效应,是巩固现有建设成果、推进饮水安全的重要举措。城乡供水一体化工程覆盖范围广,运营管理难度大。落实专业化的工程建设和管理单位,依托大中型供水企业的专业优势、管理优势和资源优势,加强管理人员和技术人员培训,建立长效运行管理机制,也是城乡供水一体化工程良性运行、产生效益的重要保障。
        参考文献
        [1]王利民,刘吉贵,马云峰.德州市城乡供水一体化建设的实践[J].中国水利,2014(9).
        [2]李杰.城乡供水一体化管理研究[J].山西建筑,2018(29). 1
        
        
        
                                                             
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