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对某小区内高层写字楼、高层酒店、高层住宅、多层公寓等不同功能建筑物的11处龙头水及该小区市政供水路径上的8处管网水进行多次检测,基于313份样品数据分析影响水质的关键因素,以支撑龙头水水质提升。结果表明,该小区市政供水路径上的管网水水质优良,%,肉眼可见物及浊度偶见超标,同期龙头水水质较管网略有下降,但整体良好,%,超标指标为菌落总数、肉眼可见物。分析结果显示,输配水距离、水力扰动及管道材质是影响管网水水质的主要因素,龙头水水质主要受停留时间、立管材质、放水时间等因素影响。
随着人民群众对美好生活的需求日益增加,对生活饮用水的要求也逐渐从“有水用”转变为“用好水”,相应地,城镇供水厂出厂水及管网水水质综合合格率不断提高,饮用水安全保障水平得到提升。但诸多研究表明,在出厂及管网水达到国家标准的前提下,仍存在龙头水水质明显下降的情况。目前,国内部分城市已开始探索更高品质的饮用水供给并制定了地方标准,如《深圳市生活饮用水水质标准》(DB4403/T60-2020)、《上海市生活饮用水水质标准》(DB31/T1091-2018)等。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)也明确将末梢水定义为“出厂水经输配水管网送至用户龙头的水”,并对末梢水水质提出要求,将水质保障进一步延伸到用户龙头。因此,如何进一步提高龙头水水质将是未来研究的重点及难点。
然而,目前国内龙头水水质变化规律及其影响因素的研究还不够深入,无法给小区内给水系统的设计及运维提供有效支撑,缺乏对用户科学用水的指导。本文对高层写字楼、高层酒店、高层住宅及多层公寓4类典型建筑的龙头水及其市政供水路径上的管网水水质进行检测及分析,研究水质变化规律及其影响因素,以期为保障龙头水达到新国标要求提供参考。
01
A小区供水基本情况
本文选取A小区开展研究。A小区建于1997年,包含了高层写字楼、高层酒店、高层住宅及多层公寓4类典型建筑。A小区位于A水厂、B水厂的供水交界面处,向该小区供水的沿途市政管网的管材包括钢管、钢筋混凝土管、灰口铸铁管,小区位置及供水路线见图1。
《建筑给水排水设计标准》(GB50015-2019)中规定室内给水管道可采用不锈钢管、铜管、塑料给水管和金属塑料复合管及经防腐处理的钢管。A小区内的室内给水立管包括不锈钢管、铜管、金属塑料复合管及镀锌钢管4种常见管材,小区内各栋建筑基本情况供水系统情况见表1,除改造外其他供水设施均为1997年建设。
 
表1采样小区建筑信息
2
研究方法
为充分考察管材及输配水距离对水质的影响,市政管网采样点以覆盖不同管材、间隔1km为原则,共设置8个管网水采样点,采样点分布见图1,采样点信息见表2。
表2管网采样点信息
为全面反映A小区水质情况并充分考察供水方式、立管材质、楼层等因素对龙头水水质的影响,龙头采样点以覆盖供水最不利点、包含不同供水方式和管材、不同楼层为原则,共设置11个龙头水采样点,采样点信息见表3。
表3龙头采样点信息
采样时间需覆盖各类建筑的用水高峰低谷时段,以全面评估在不同的用水时期水质情况。图2为小区远传水表统计的用水规律情况,据此设置采样时间为6:00、9:30、16:30、20:30,并在4个工作日及1个休息日进行采样。为保障采样时间符合预期安排,每次采样均由6组采样人员同时采样,实际采样时间偏差控制在30min之内。
图2用水规律情况
采样方式依据《生活饮用水标准检验方法》要求操作。同时,结合居民日常用水行为,为考察放水时间对龙头水水质的影响,在清晨6:00采样时,针对龙头水额外增加不放水直接采样。
按照世界卫生组织要求,管道输配水系统应检验分析微生物及其相关参数、来源于管道和管件材料的化学成分,以及在输配水过程中会发生浓度变化的成分。本次采样以世界卫生组织要求为原则选择检测指标,并覆盖《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)的管网水半月检指标及该地区管网水在过往检测中出现1次以上不合格的指标。
共检测浊度、色度、臭和味(级)、臭和味、肉眼可见物、pH、游离***、菌落总数、大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、总大肠菌群、锌、锰、铁、铜、铅16项指标,均采用《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750-2006)中规定的检测方法。
同时为分析水质变化的原因,对管段进行管道材质分析,管壁微观形貌及成分分析采用HITACHISU8010场发射扫描电子显微镜测试,检测方法参照《扫描电子显微镜分析方法通则》(TY/T0584-2020)、《微束分析能谱法定量分析》(GB/T17359-2012)中相关规定。
耐热大肠菌群的检测结果依据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)判定,其他指标依据《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)判定。
合格率采用综合合格率及样品合格率进行评价。其中,综合合格率=合格指标数/检测指标数;样品合格率=全合格样品数/总样品数。
03
结果与讨论
共计取得样品313份,其中管网水样品112份、龙头水样品201份(含不放水直接采样样品51份)。
为规范水质评价,。为规避供水方式及楼层的影响因素,(不锈钢管)、酒店7楼采样点(铜管)、住宅6楼(钢塑管)采样点数据分析不同管材对水质的影响。
以综合合格率、样品合格率对水质数据进行统计,结果见图3。从图3中可见,%且差异不明显,但以样品合格率评价,则呈现出明显的差异并充分暴露了水质风险,%,%。
图3水质总体情况
对检测的16项指标的合格率进行分析,结果见表4。管网水112份样品中,%,浊度(%)、肉眼可见物(%)出现过超标;在龙头水150份样品中出现过菌落总数(%)、肉眼可见物(%)超标。
表4指标合格情况
以样品合格率及指标均值对112份管网水样品水质情况进行统计分析,分析水质受输配水距离、管道材质、水质掺混及水力扰动等因素的影响。
随着输配水距离增加,水质整体呈下降趋势,其中游离***及菌落总数的变化最为明显,见图4。基于研究管段数据,游离***,且当游离***。实际细菌滋生可能与管材、溶解氧、AOC等多种因素相关,各地管道特征及水质特征存在差异,不应简单套用该规律。
图4游离***、菌落总数随输配距离变化关系
本次水质调查涉及到的市政供水管管材为钢管、钢筋混凝土管及灰口铸铁管,均为常见管材,主要水质指标受管材变化情况如图4、图5所示。经分析可发现灰口铸铁管对水质带来较明显的负面影响。()、游离***明显下降(/L)、菌落总数明显升高(/mL)。,游离***/L,/mL。