NACE国际2020年Spring版WaterCorr发布了一篇由Ben DuBose撰写的《纽瓦克市水管翻新腐蚀控制策略》，下面让NACE中国带您一起了解发生在美国纽瓦克市（Newark）的一则关于水腐蚀控制的新闻。

纽瓦克市水管翻新腐蚀控制策略

纽瓦克市正在引入一项新的腐蚀控制处理项目，为私人物业更换含铅服役管线，因为经过反复测试发现管线中饮用水的含铅量很高。2017年，纽瓦克市首先报告了饮用水含铅量超过了15ppb，这一数值是美国环境保护局（位于美国华盛顿）对于铅和铜设定的限定值。

根据城市已有的规划，纽瓦克市大部分居民不会受到影响，因为他们的水来自于Wanaque供水系统，经过测试正磷酸盐腐蚀控制在此供水管线中是有效的。而且，根据美国联邦政府禁止使用含铅管线的要求，居民使用的水管都是1986年以后造的，都是不含铅的。1953年纽瓦克市就不允许新的含铅管线和管道施工项目。更大型的设施，比如办公楼，公寓，酒店和医院都不可能使用含铅管线，因为在这些建筑中使用的都是球墨铸铁管。

总的来说，纽瓦克市大约有18000户年代久远的私人物业受到含铅管线的影响，绝大多数来自于Pequannock水系统。根据纽瓦克官方说法，当水流经这些管线时，铅就会释放到水中。

从1990年中期开始，Pequannock水处理工厂就一直使用硅酸钠（Na2SiO3）和石灰作为主要的缓释剂。这种混合物在管道内表面会形成很薄的凝胶层提供腐蚀防护，它也会提高水的PH值使其腐蚀性减弱。不过环保局，政府官员和外部的专业咨询机构一直在试图找到那种缓蚀剂失效的原因，在2019年的5月他们选择使用正磷酸盐用于腐蚀控制处理，正磷酸盐已经在更清洁的Wanaque水系统中使用。根据环保局的介绍，正磷酸盐会与铅和铜离子结合形成防护涂层，这种防护涂层具有很强的固态持续性，不会溶解在水中。

根据2019年1月1日到6月30日的系统监测显示356份样本的铅含量是52ppb。这个数值一直在上升，2018年7月1日到12月31日246份样本的监测数据是48ppb，2018年1月1日到6月30日的监测数据是18ppb，要将铅含量降低到可接受水平可能需要一段时间。纽瓦克市水和废水设施部门的执行总监Kareem Adeem说到：“当我们在5月份宣布会对Pequannock腐蚀控制系统进行重要升级时，我们想让居民理解的是铅含量可能在短期内会继续上升，但是CDM Smith公司（位于美国的马萨诸塞州波士顿）的工程师预计在未来几个月内铅含量最终会下降。因为正磷酸盐覆涂含铅管线内部的衬里以降低腐蚀是需要一定时间的。”

正磷酸盐在近年来多个著名的水事件和决策中起到了关键的作用。比如，在密歇根州的弗林特水危机中，在2014年城市水源从休伦河切换到弗林特河以后，休伦河是用正磷酸盐处理的，弗林特河并没有用这个处理过，铅含量迅速上升。匹兹堡供水和排水管理局（PWSA）（位于美国宾夕法尼亚州的匹兹堡）经过一年的研究发现正磷酸盐比之前使用的缓蚀剂，碳酸钠和石灰，在缓解腐蚀方面更有效，从而选择使用正磷酸盐添加到水处理系统中。宾夕法尼亚的环保部（位于美国宾夕法尼亚州的哈里斯堡）也赞同匹兹堡供水和排水管理局的研究结果。

当今年早些时候纽瓦克市选择使用正磷酸盐的时候，居民获得了瓶装水作为补偿。不过城市面临的难题是，即使受影响的居民使用上了瓶装水，仍旧需要他们把水管中的水进行循环，正磷酸盐才能最终发挥作用。纽瓦克市市长Ras Baraka 和新泽西州长Phil Murphy在一份8月份发布的联合声明中说到，“长期供应瓶装水也会对5月份启动的城市新腐蚀控制处理造成潜在的影响，理解这一点很重要。”

声明继续说到，“专家预计当今年末腐蚀控制达到最优效果后，铅含量会降低。工程师从部分初期的过滤测试中看见了积极的信号，正磷酸盐已经在供水配送管线中。正磷酸盐最终会形成必要的防护涂层以防止铅管道中铅的析出，对此我们很乐观。但是要保持这个趋势，居民们必须继续保持城市用水在他们的水管中流动起来，因为让正磷酸盐通过整个管道系统并在管内村里表面形成防护涂层是非常有必要的。”

纽瓦克的官员说到居民通过洗碟子，洗澡或冲洗马桶都可以有助于将正磷酸盐在整个管路系统中冲刷。他们说纽瓦克市计划积极的通过媒体，预录电话，公告，社交软件和信件和居民进行沟通。2019年9月5日，纽瓦克市已经发放了超过38000个滤水装置，免费替换了超过31000滤芯，根据需求为6岁以下儿童进行了水样测试和验血。

最理想的解决方案就是将含铅管线全都替换，纽瓦克市宣布在8月的后期他们会得到一笔由埃塞克斯郡改善管理局发放的1.2亿美元低息贷款。Baraka说：“我们会做出最大的努力寻求永久性的解决方案，就是将城市所有含铅管线进行替换。我们不知疲倦的工作希望可以解决这个问题，这就是为什么我们要在3月启动含铅管线替换项目。从那时候起，我们已经替换了超过770根含铅管线。我们非常感谢这个额外的支持，这将有助于我们非常快速地推进这个重要的工作。” 纽瓦克市的官员说到，加上债券基金，替换含铅管线不需要纳税人付钱。

从直径152.4cm的大口径纽瓦克市主供水管到直径15cm的遍布街道和居民区的配给管道，大约有18000根这样的管线需要替换，替换需要花费大量的成本和时间。比如，为一幢房屋替换含铅管线估计平均需要花费4小时。因此，纽瓦克市预计替换所有的系统需要花费24到30个月，所以今年将缓蚀剂转换到正磷酸盐这一重要的中间步骤是非常重要的。

2019年9月，腐蚀（CORROSION）杂志 – 致力于深化腐蚀科学和工程知识的技术研究杂志 – 发布了“弗林特现象”的播客系列。NACE的播客报导系列探究了首次在弗林特出现的水危机，包括饮用水中含铅的原因；如何处理这种情况；调查影响其他社区的类似事件，比如纽瓦克市的问题。专家小组成员包括弗吉尼亚技术大学工程学教授Marc Edwards（位于美国弗吉尼亚城镇布莱克斯堡），他带领团队在弗林特收集了水的样本；包括来自美国环保局的工程师Darren Lytle（位于美国华盛顿）；和John Scully，他是腐蚀（CORROSION）杂志的技术主编，同时也是弗吉尼亚大学（位于美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔）材料科学和工程系的主任。

在后续的系列报道中，专家小组探究了隐藏在问题背后的科学知识，评估了监测水系统中铅析出的困难性；缓蚀剂的使用，比如正磷酸盐和滤水器；金属和饮用水中关于铅含量的标准变化。目的是进一步讨论方法和策略，用最佳的方法解决这些挑战。