自来水管路泄漏渗入水中颗粒物粒度分析

张文斌 魏丽丹

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.052

摘 要：自来水管路泄漏在非全天供水区域会造成管路内负压，导致泄漏受污染的水流回管路，在供水期间造成大面积自来水质变差，甚至引起群体中毒事件，为掌握水管泄漏导致的污染物中固体颗粒物粒度分布，特选择管道泄漏时所取自来水为原料测定其中的固体颗粒物粒径分布，以便于在施工中避免该类固体接触管路，避免在管道泄漏时造成群体性中毒事件。

关键词：自来水 管道泄漏 固体颗粒物 管道施工

中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0052-02

Analysis of Particle Size of Water Pipeline Leakage in Water

Zhang Wenbin Wei Lidan

（Department of environment， Heilongjiang University of Technology， Jixi Heilongjiang， 158100， China）

Abstract：Tap water pipeline leakage in the water supply area of non day will be caused by negative pressure in the pipeline， caused by the leakage pollution water return pipeline. During the water supply caused by large area water qualitative difference， and even lead to massive poisoning. In order to master the water pipe leak caused by pollutants in solid particle size distribution， pipeline leakage when the tap water as raw materials Determination of the solid particles size distribution， in order to avoid this type of solid contact line in the construction to avoid in the pipeline leakage caused by mass poisoning events.

Key Words：Tap-water； Pipe leakage； Solid particulate matter； Piping installation

近年来，由于自来水污染导致的大面积停水，甚至“水荒”一直困扰着大多数城市，几乎没有一座城市没出现过由于自来水污染导致的群体事件，较为严重的有甘肃省兰州市的苯污染事件[1]、浙江上虞集体中毒事件[2]、湖北武汉自来水污染导致的痢疾疫情[3]等。造成自来水污染的原因多种多样[4]，即使在技术过硬的法国，自来水污染事件也时有发生[5]，特别是兰州苯污染事件，是发生在由法国威立雅水务管控之下。除管道爆裂引起的污染不具备可预知性外，其余均可通过施工、选材以及合理的布置来实现，也就是说，管道爆裂引起的自来水污染不可预测，但影响很大，需要尽可能避免由于施工过程中自来水管道环境布置不当引起的二次污染。该文介绍水质污染中可以看到的固体颗粒物的测定结果，固体颗粒物易携带病菌、病毒、寄生虫卵以及重金属等有害物质，如能避免固体颗粒物的渗入，则水质在管道爆裂时会有一定的改善。

1 试验方法

试验采用丹东百特生产的BT9300型激光粒度仪测量水中的固体杂质粒度分布，该仪器使用激光散射法测量，已通过标准样品校正。

采样及处理：在自来水出水口处直接采样，采样后立即使用激光粒度仪测量，测量结果如图1所示；剩余水样模拟水箱沉降的方式在瓶中放置，1周后测量1次，测量结果如图2所示；最后的水样经放置1个月后再次测量，测量结果如图3所示。整个采样量为5 L。

2 试验结果与讨论

测量步骤：激光粒度仪可用于粉体粒度湿法测量，介质为纯净水。由于自来水本身以水为主，因而不需要额外增添介质，但与粉体测量不同的是自来水中固体颗粒物含量少，折光率低，因此，需要调低折光率用于测量，具体步骤：使用蒸馏水在超声波辅助下清洗样品池5次，将水全部放出后，加入采集的自来水样直接测量。

从图1可见，直接测量的自来水中固体颗粒物分布为0.803～270.6 μm，其中低于15 μm的细颗粒物超过所有固体颗粒物的50%，但由于大颗粒物的存在折光率超过4%。由于最大颗粒物的粒径达到270.6 μm，因此，在水管周围应尽可能避免低于该粒径的固体颗粒物出现，应使用超过该粒径的固体填充才可以保证固体颗粒不会渗入管道造成水质污染。

沉降1周后检测结果发现超过50 μm的固体颗粒物已经沉降，无法检测到，在细颗粒物中5 μm以下的无法看到的细颗粒物超过50%，此时水体已没有明显的混浊，水质较清澈，折光率下降到1.8%左右。

沉降1个月后的自来水中5 μm以下颗粒物含量超过70%，5 μm以上的固体颗粒物含量进一步降低，折光率进一步下降到1.6%。

从图3可见，经过1个月的沉降可以将5 μm以上的大多数的颗粒物沉降在水箱中，有水箱的用户可以通过使用水箱部分地改善水质，而低于5 μm的细颗粒物是无法通过沉淀方式沉降，只有通过施工来避免。从图1可见，在水管漏水时270 μm以上的颗粒物没有进入水管，因此，在水管施工过程中应尽力避免接触270 μm以下的泥土，特别是避免5 μm以下的颗粒物，在水中无法沉降，造成水质长期恶化。最好使用河沙这类大颗粒进行填充，可避免水管漏水影响居民水质，同时也有利于修理后的自来水重新供应。

3 结论

从试验结果可以看到：（1）水管漏水可以导致270 μm以下的固体颗粒物渗入水管造成自来水质变差影响居民用水；（2）固体颗粒物种能够沉降的所有颗粒物粒度在5 μm以上，因而必须杜绝水管周围5 μm以下的固体颗粒出现；（3）水管施工过程中最好采用鹅卵石、碎石、大颗粒河沙这类大颗粒填充物填埋，以便于维护和避免水管开裂造成水质影响过大。

综上所述，自来水由于水管爆裂产生的污染防治除需要避免与剧毒、有害化学物质接触外，还需考虑周围固体颗粒物的影响，此类物质虽不像剧毒化学品可以引起中毒反应，但由于粘有细菌、病毒、寄生虫卵等有害物，对人体健康极为不利，需要通过改变周边颗粒大小来避免造成群体性健康事件的发生。

参考文献

[1] 张远欣，卢卓，王建瑞，等.苯污染事件折射的兰州市供水系统安全风险分析[J].城镇供水，2005（1）：80-83.

[2] 阮伯龙.一起化工物料污染自来水管网致集体食物中毒案的调查与思考[C]//第十七次全国职业病学术交流会论文集.2007.

[3] 余滨，周敦金，罗同勇，等.一起由自来水管网污染引起的细菌性痢疾暴发疫情[J].公共卫生与预防医学，2007（3）：61.

[4] 戴小雅.论管网水质污染的产生原因与对策[J].科技经济市场，2009（7）：35-36.

[5] 法国如何把关自来水质量[J].品牌与标准化，2014（7）：92-93.