南水北调原水水源对北京供水管网水质的影响及控制技术

发布时间：2018-04-28 01:15

本文选题：南水北调 + 水源切换　；参考：《哈尔滨工业大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着城市规模的扩张,城市人口的集聚增长,水资源成为制约城市发展的关键因素。为缓解北方水资源紧缺,国家实施了南水北调。南水北调工程通水后,北京市供水可靠性进一步增强,水源类型更加多样,但水源变化所带来的水质突发事件的风险依然很大。能否保证水源水质安全,做好各类水质突发事件的应急处置,成为水质控制中的最大风险。本文通过对北京市管网系统与供水水质现状进行分析,研究水源更换过程中管网“黄水”产生机制、产生原因、影响因素与控制技术,提出控制“黄水”的管道喷涂技术与中途加氯控制方法。本文研究了北京市在南水北调更换原水供水条件下管网“黄水”的产生机制:从区域分布看,在接受南水北调水源的管网区域内,黄水并非均匀分布,而是存在明显的区域性特征。水对铁质金属的腐蚀速率与LR值呈正相关关系。管垢结构成分的差异或是因其接触的水质不同造成的。从SEM-EDX谱图中可以清楚得看到瘤状垢典型的分层结构,中空瘤状垢和具有不同形态的铁氧化物。样品能谱分析结果结合该样品的XRD定量分析结果,铁氧化物常见微观形态可以比较准确地判断出是何铁氧化物。北京管网系统中地表水硫酸根浓度比地下水的高很多,并且通地表水管垢腐蚀程度高,垢层非常厚,腐蚀垢层内部的厌氧状态也非常适合硫酸盐还原菌的生存。所以通地表水管段管垢样品中硫元素的含量最高,且以S0形态为主;多在通地下水管段管垢样品中检测出以硫化物形态存在的硫元素。通过构建了管网模拟系统以及AR反应器,利用北京市第九水厂出厂水作为试验原水,进行管网腐蚀的模拟试验,同时结合北京市实际给水管网腐蚀现状,进行管网腐蚀研究。利用丹江口管网试验基地,研究了丹江口水源水质对北京市不同区域管网腐蚀产物的释放情况。管网系统铁的释放量总体趋势是逐渐降低的,通过水库水水质指标与北京水源水质指标的对比发现,这与进水水质的高PH值和低碱度、低硫酸根、低氯离子、高溶解氧有关。但是试验的第二阶段和第三阶段分别通过增加水质硫酸根和氯离子浓度的方案,管网并没有出现“黄水”现象。这证明了管网一旦趋于稳定其耐拉森指数变化的能力大大提高。通过管垢变化和水质变化对比后发现,Siderite(FeCO)模型(将腐蚀瘤内反应分为三级)可以部分解释管网内腐蚀产物的形成过程及管网进水水质变化时管网水质变化规律。研究结果表明,温度升高,管网的腐蚀速率也随之升高,且均在夏季达到最大值。而且,管网中的铁的析出受到PH的影响较大,在过酸或过碱的情况下,管网中的铁的浓度上升得很快。同时其析出的速率也同样受到管网中的运行管理方式的影响,间歇式通水所造成的汽水两相界面交替的情况会进一步加快管网中的腐蚀速率。对管网腐蚀速率的控制从而控制管网中的“黄水”的控制是可行的,通过调节管网中的PH或投加磷酸盐是控制“黄水”的有效手段,提高PH的浓度和输水中磷酸盐的浓度能够很好的控制管网腐蚀层的细菌增长,从而控制“黄水”的生成。对管网腐蚀进行控制的措施管道喷涂技术对给水管网铁不稳定性具有一定的控制效果,可以应用于管网“水黄”控制中。在实际运用中进行了喷涂管材的浸泡水样的水质安全评价,考察喷涂材料对水质的影响情况对实际工程有着极高的实用意义。氯和二氧化氯两种消毒剂联合使用具有一定的耦合效果,相同消毒剂浓度条件下消毒效果持续性增强,对于降低“黄水”发生具有积极作用。
[Abstract]:In order to alleviate the shortage of water resources in North China , the water quality of water supply in Beijing is higher than that of groundwater . The effect of spraying material on water quality of water supply pipe network can be controlled . The effect of spraying material on water quality is evaluated . The effect of spraying material on water quality is very practical .

【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU991.2

【参考文献】