Это должно работать:
string temp = string.Format("{0}:{1}:{2}",
time_span.Hours.ToString(), time_span.Minutes.ToString(),
time_span.Seconds.ToString());
В соответствии с комментарием, если вы хотите двойные цифры, которые вы можете сделать:
string temp = string.Format("{0}:{1}:{2}",
time_span.Hours.ToString("00"), time_span.Minutes.ToString("00"),
time_span.Seconds.ToString("00"));
Отредактировано: в соответствии с комментарием Джимми,
string temp = string.Format("{0:00}:{1:00}:{2:00}",time_span.Hours, time_span.Minutes, time_span.Seconds);