自来水管道内腐蚀对管网水质的影响探讨

何育峰 徐晨晨

西安市自来水有限公司 陕西西安 710082

水是我国人们生产生活必不可少的最重要基础能源迄今为止不具备可替代性，随着人们的生活水平和对身体健康的重视程度不断提高，自来水的水质也越来越受到人们的关注。自来水管道腐蚀，不但会造成自来水在管道内的流速降低导致水体浑浊现象，而且管道腐蚀也会造成自来水中的细菌增多，特别是水体中的重金属物质，对人体健康的危害极大。

1 自来水管道的内部腐蚀

自来水管道在运行过程中，其内部温度会随季节的更替发生相应的改变，温度的提高会使水溶液的粘黏度降低，扩大对氧的吸收率，使得金属供水管道极易受到腐蚀。水温高低直接影响管道腐蚀速度，当水温上升10度，那么腐蚀速度会在原有的基础上提高20-30%。吸氧腐蚀受多个方面的因素影响，包括了浓度差、氧扩散等，在液体的流动下，两者会发生一定的改变，金属扩散层的厚度越薄，其流体速度就越快。当单向化流层转为多级湍流时，会大大提高金属的腐蚀速度，到达一定的阀值后，腐蚀速度会逐渐变慢[1]。

2 自来水管道内腐蚀的主要危害

自来水管道内腐蚀首先会导致管道的壁厚也逐渐变薄，严重的将导致管道破裂。同时管道内的锈蚀物质在水体的流动作用下，使自来水管道出现较多的坑洞，从而加剧了管道的锈蚀作用，降低了管道的使用寿命。随着管道内的锈蚀物质逐渐增加，水中的氯元素在化学作用下逐渐降低，从而导致水体浑浊，严重的甚至出现黑水和绿水情况，且水体中的细菌也会明显增加，导致水出现异味甚至发臭，对水质造成严重的影响。另外自来水管道内一旦出现锈蚀情况，水质恶化的速度非常迅速，水中的有害重金属含量和微生物含量快速增加，为使出厂的水质达标，就不得不使用较多的消毒药剂，从而导致人们的身体健康难以得到保证。

3 供水管道腐蚀防治措施

3.1 管道涂衬

如果供水管道的腐蚀问题不是很严重，可要求检查人员定期对此类管道进行冲洗、消毒。随后，在管道中进行涂衬作业，降低腐蚀问题的发展速度。如果管道的使用时间比较短，一次性涂衬作业有助于提升管道的工作年限。现阶段，管道涂衬有两种型式，即：水泥砂浆衬里与环氧树脂涂衬。所谓水泥砂浆衬里，指的是将砂浆喷涂在管道内壁中，从而起到防腐效果；环氧树脂涂衬则指的是将硬化剂与环氧树脂进行混合，将得到的反应型树脂喷涂在管道内壁，增加内壁的耐磨性与防腐性；喷涂厚度控制在1mm左右，待喷涂2h后，便可投入使用[2]。

3.2 提高出厂水水质

杜绝二次污染的发生是控制输配水系统腐蚀的根本途径。每种水都具有腐蚀性，其强弱与水的理化特征和所接触材料的表面性质有关。一般情况下，与水质恶化有关的腐蚀主要受生物过程调控。抑制微生物在输配水系统内生长，首先要防止微生物由于处理不彻底或发生二次污染从外界进入管道。为此，可对消毒工艺和消毒剂类型进行调整。二氧化氯等消毒剂的氧化性强，杀细菌孢子和病毒等微生物的能力超过氯且除THM前驱物效果好，可先用其对原水进行初级消毒，过滤后再投加氯，确保消毒效果。

3.3 密切监测管网水质

为了及时了解水质情况，需要完善管网水质监测体系，利用现代化监测系统来对供水水质进行实时监测。相关研究表明，水的pH值、碱度、硬度等参数，可用于计算出腐蚀指数，根据指数的高低，确定水的腐蚀程度。因此，如果在监测过程中发现水质有恶化趋势，要及时对出水水质进行调整，提升出水质量，防止因此导致供水管道出现腐蚀问题，确保供水管道可以稳定运行。

3.4 防腐材料的选择

要想提高管道的使用年限，进一步优化管道运行的稳定性，选择合适的管道防腐材料是非常重要的。管道防腐材料的选择要综合各个方面的因素进行考虑，不能过于片面化，要考虑应用场景、环境特点、输送介质等多方面因素，科学合理的防腐材料和工艺技术可以有效提高管道的整体防腐性能。就材料方面而言，我们可以选择氯磺化聚乙稀材料，该材料的抗氧化性比较高，可以抵抗大部分的酸碱性腐蚀，而且该材料的附着力也比较好。氧煤沥清是一种复合型的防腐材料，它主要由环氧树脂和煤沥青组成，可以与管道表层进行一个深度的融合，对水的阻隔性比较高，可以降低热应力对管道的影响，是一种很好的绝缘物质，在管道防腐中取得了一定的应用效果。在埋地供水管道防腐施工中，我们可以使用水泥砂浆提高管道的防腐性能，将侵蚀性水质和管道中间布置一道隔层，使侵蚀性水质不能直接作用于管道表层，水泥砂浆具有一定的凝聚性，经过一段时间后，水泥砂浆会在管道上形成一层保护膜，可以很好的保护管道免受腐蚀的侵害。水泥砂浆在凝固过程中，在内应力的作用下一些局部区域会出现裂缝，裂缝具有一定的延伸性，会随供水时间的变长而变窄，可以适当使用一些干缩性较小的水泥将裂缝填补，从而有效延长管道使用年限[3]。

3.5 减少水中有机物，提高水的生物稳定性

生物处理给水的方法较多，生物滤池、生物接触氧化和生物硫化床等已较广泛地应用于水的预处理。这能有效地减少水中的污染物，减少氯的用量，减少消毒副产品的形成，减少有利于细菌生长的有机物的生成。另外，以活性炭为代表的吸附工艺是对付有机污染的有效实用技术，活性炭因其面积大而对色、嗅、味等都有良好的去除率，而且还能吸附水中的微生物，是提高水生物稳定性的好方法、好途径。

4 结语

自来水管道的腐蚀对整个供水管网以及自来水水质都有着严重的影响，不但会加快供水管道的老化，更重要的是影响人们的身体健康。因此需要高度重视自来水管道的腐蚀问题，采取必要措施对管道的腐蚀进行防治，从而延长自来水管道的使用寿命，提高自来水水质，保证人们的饮水健康。