论文部分内容阅读
随着国民经济和社会的发展,水资源短缺问题日益成为人们关注的焦点。尤其是近二十年来,我国的工业化和城市化的进程突飞猛进的发展,消耗了大量的水资源。解决水资源不足的主要方法就是跨区域调水,如我国重大的南水北调工程,引滦入津工程等。由于各区域的水质不尽相同,常规处理工艺甚至某些深度处理工艺对水中的可溶性盐类的去除率非常低,本区域的给水管网已经适应了本地的水,如果两地水质差异较大的话,就会引起已经成熟的的管垢(主要是铁质管材)出现铁释放现象,从而引起水质变差,俗称“黄水”。在以往跨区域调水过程中曾出现过“黄水”现象。 南水北调中线工程即将在2014年通水,Z市作为南水北调中线工程的主要受水城市,面临着可能发生“黄水”的风险。为此需要对“黄水”的成因,及在应对“黄水”的有效控制措施进行研究。本实验即在该背景下进行研究。 通过对丹江口市某给水厂和Z市某给水厂出厂水的水质参数进行对比,发现两者差别较大,尤其是对铁释放影响较大的硫酸根离子和氯离子,因此,在水源切换后,Z市发生“黄水”的风险较大。 在Z市选取4根不同管龄的DN100管段,将其运至丹江口水库,组件一套实验装置,采用“单循环,多串联”的方式,用于模拟水源更换后,Z市给水管网中铁释放量的变化情况。通过121个周期的实验分析,发现:在水源更换后的20周期内,水中的铁释放量波动较大,水源更换70周期后,各管段的铁释放量基本稳定,管龄越长铁释放量的值越大,管龄越长发生“黄水”的风险越大。通过对4段管段的铁释放量均值进行对比,发现3#和4#管段发生“黄水”的风险较大,也就是水力停留时间在36小时以上时会发生“黄水”现象。 在实验过程中,选取铁释放量适中且变化趋势具有代表性的3#管段作为研究对象,研究3#管段各水质参数随周期的变化。通过约121个周期的实验分析,发现:浊度曲线和铁释放曲线极为相似,可以用浊度粗略的反映铁释放的变化;钙离子、硬度、硫酸根离子曲线与铁释放曲线趋势基本一样;碱度、总碱度与铁释放曲线呈相反状态,可以通过增加碱度来减缓铁释放现象;总氯、余氯、溶解氧、色度、TDS、电导率与铁释放曲线规律性不强,总氯、余氯和溶解氧受外界因素影响较大。 在第80周期,对3#管段的流速进行调整,观察流速与铁释放的关系,发现,流速越大,铁释放量越大,而且流速有个临界值,一旦超过临界值,铁释放量的增幅大于流速的增幅。