NACE國際2020年Spring版WaterCorr發布了一篇由Ben DuBose撰寫的《紐瓦克市水管翻新腐蝕控制策略》，下面讓NACE中國帶您一起了解發生在美國紐瓦克市（Newark）的一則關于水腐蝕控制的新聞。

紐瓦克市水管翻新腐蝕控制策略

紐瓦克市正在引入一項新的腐蝕控制處理項目，為私人物業更換含鉛服役管線，因為經過反復測試發現管線中飲用水的含鉛量很高。2017年，紐瓦克市首先報告了飲用水含鉛量超過了15ppb，這一數值是美國環境保護局（位于美國華盛頓）對于鉛和銅設定的限定值。

根據城市已有的規劃，紐瓦克市大部分居民不會受到影響，因為他們的水來自于Wanaque供水系統，經過測試正磷酸鹽腐蝕控制在此供水管線中是有效的。而且，根據美國聯邦政府禁止使用含鉛管線的要求，居民使用的水管都是1986年以后造的，都是不含鉛的。1953年紐瓦克市就不允許新的含鉛管線和管道施工項目。更大型的設施，比如辦公樓，公寓，酒店和醫院都不可能使用含鉛管線，因為在這些建筑中使用的都是球墨鑄鐵管。

總的來說，紐瓦克市大約有18000戶年代久遠的私人物業受到含鉛管線的影響，絕大多數來自于Pequannock水系統。根據紐瓦克官方說法，當水流經這些管線時，鉛就會釋放到水中。

從1990年中期開始，Pequannock水處理工廠就一直使用硅酸鈉（Na2SiO3）和石灰作為主要的緩釋劑。這種混合物在管道內表面會形成很薄的凝膠層提供腐蝕防護，它也會提高水的PH值使其腐蝕性減弱。不過環保局，政府官員和外部的專業咨詢機構一直在試圖找到那種緩蝕劑失效的原因，在2019年的5月他們選擇使用正磷酸鹽用于腐蝕控制處理，正磷酸鹽已經在更清潔的Wanaque水系統中使用。根據環保局的介紹，正磷酸鹽會與鉛和銅離子結合形成防護涂層，這種防護涂層具有很強的固態持續性，不會溶解在水中。

根據2019年1月1日到6月30日的系統監測顯示356份樣本的鉛含量是52ppb。這個數值一直在上升，2018年7月1日到12月31日246份樣本的監測數據是48ppb，2018年1月1日到6月30日的監測數據是18ppb，要將鉛含量降低到可接受水平可能需要一段時間。紐瓦克市水和廢水設施部門的執行總監Kareem Adeem說到：“當我們在5月份宣布會對Pequannock腐蝕控制系統進行重要升級時，我們想讓居民理解的是鉛含量可能在短期內會繼續上升，但是CDM Smith公司（位于美國的馬薩諸塞州波士頓）的工程師預計在未來幾個月內鉛含量最終會下降。因為正磷酸鹽覆涂含鉛管線內部的襯里以降低腐蝕是需要一定時間的。”

正磷酸鹽在近年來多個著名的水事件和決策中起到了關鍵的作用。比如，在密歇根州的弗林特水危機中，在2014年城市水源從休倫河切換到弗林特河以后，休倫河是用正磷酸鹽處理的，弗林特河并沒有用這個處理過，鉛含量迅速上升。匹茲堡供水和排水管理局（PWSA）（位于美國賓夕法尼亞州的匹茲堡）經過一年的研究發現正磷酸鹽比之前使用的緩蝕劑，碳酸鈉和石灰，在緩解腐蝕方面更有效，從而選擇使用正磷酸鹽添加到水處理系統中。賓夕法尼亞的環保部（位于美國賓夕法尼亞州的哈里斯堡）也贊同匹茲堡供水和排水管理局的研究結果。

當今年早些時候紐瓦克市選擇使用正磷酸鹽的時候，居民獲得了瓶裝水作為補償。不過城市面臨的難題是，即使受影響的居民使用上了瓶裝水，仍舊需要他們把水管中的水進行循環，正磷酸鹽才能最終發揮作用。紐瓦克市市長Ras Baraka 和新澤西州長Phil Murphy在一份8月份發布的聯合聲明中說到，“長期供應瓶裝水也會對5月份啟動的城市新腐蝕控制處理造成潛在的影響，理解這一點很重要。”

聲明繼續說到，“專家預計當今年末腐蝕控制達到最優效果后，鉛含量會降低。工程師從部分初期的過濾測試中看見了積極的信號，正磷酸鹽已經在供水配送管線中。正磷酸鹽最終會形成必要的防護涂層以防止鉛管道中鉛的析出，對此我們很樂觀。但是要保持這個趨勢，居民們必須繼續保持城市用水在他們的水管中流動起來，因為讓正磷酸鹽通過整個管道系統并在管內村里表面形成防護涂層是非常有必要的。”

紐瓦克的官員說到居民通過洗碟子，洗澡或沖洗馬桶都可以有助于將正磷酸鹽在整個管路系統中沖刷。他們說紐瓦克市計劃積極的通過媒體，預錄電話，公告，社交軟件和信件和居民進行溝通。2019年9月5日，紐瓦克市已經發放了超過38000個濾水裝置，免費替換了超過31000濾芯，根據需求為6歲以下兒童進行了水樣測試和驗血。

最理想的解決方案就是將含鉛管線全都替換，紐瓦克市宣布在8月的后期他們會得到一筆由埃塞克斯郡改善管理局發放的1.2億美元低息貸款。Baraka說：“我們會做出最大的努力尋求永久性的解決方案，就是將城市所有含鉛管線進行替換。我們不知疲倦的工作希望可以解決這個問題，這就是為什么我們要在3月啟動含鉛管線替換項目。從那時候起，我們已經替換了超過770根含鉛管線。我們非常感謝這個額外的支持，這將有助于我們非?？焖俚赝七M這個重要的工作。” 紐瓦克市的官員說到，加上債券基金，替換含鉛管線不需要納稅人付錢。

從直徑152.4cm的大口徑紐瓦克市主供水管到直徑15cm的遍布街道和居民區的配給管道，大約有18000根這樣的管線需要替換，替換需要花費大量的成本和時間。比如，為一幢房屋替換含鉛管線估計平均需要花費4小時。因此，紐瓦克市預計替換所有的系統需要花費24到30個月，所以今年將緩蝕劑轉換到正磷酸鹽這一重要的中間步驟是非常重要的。

2019年9月，腐蝕（CORROSION）雜志 – 致力于深化腐蝕科學和工程知識的技術研究雜志 – 發布了“弗林特現象”的播客系列。NACE的播客報導系列探究了首次在弗林特出現的水危機，包括飲用水中含鉛的原因；如何處理這種情況；調查影響其他社區的類似事件，比如紐瓦克市的問題。專家小組成員包括弗吉尼亞技術大學工程學教授Marc Edwards（位于美國弗吉尼亞城鎮布萊克斯堡），他帶領團隊在弗林特收集了水的樣本；包括來自美國環保局的工程師Darren Lytle（位于美國華盛頓）；和John Scully，他是腐蝕（CORROSION）雜志的技術主編，同時也是弗吉尼亞大學（位于美國弗吉尼亞州夏洛茨維爾）材料科學和工程系的主任。

在后續的系列報道中，專家小組探究了隱藏在問題背后的科學知識，評估了監測水系統中鉛析出的困難性；緩蝕劑的使用，比如正磷酸鹽和濾水器；金屬和飲用水中關于鉛含量的標準變化。目的是進一步討論方法和策略，用最佳的方法解決這些挑戰。