既有給水管網(wǎng)輸配淡化海水水質穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、隨著城市的可持續(xù)發(fā)展，海水淡化水的利用將成為許多城市尤其是沿海城市多水源綜合利用的發(fā)展趨勢。由于海水淡化水具有堿度低、硬度低的特點，使得海水淡化水利用既有管網(wǎng)輸配的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“紅水”和“黃水”現(xiàn)象；在新管網(wǎng)輸配過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)防腐層腐蝕嚴重以及某些水質指標超標的現(xiàn)象，嚴重影響當?shù)厣a(chǎn)生活用水安全。因此，淡化水在既有管網(wǎng)中的安全穩(wěn)定輸配對于飲用水的安全保障具有重要的意義。
　　 本文以管網(wǎng)中具有代表性的鑄鐵管為研究對象，

2、以控制水質穩(wěn)定性為研究目標，系統(tǒng)深入地研究了不同水質變化對管網(wǎng)中鐵釋放的影響。首先，使用掃描電鏡(SEM)、X射線能譜分析(EDAX)和X射線衍射分析(XRD)對給水管網(wǎng)中灰口鑄鐵管和焊接鋼管上的管內(nèi)壁腐蝕管垢進行外觀特征、微觀形態(tài)、化學元素組成和化合物構成等物理化學特征分析。結果發(fā)現(xiàn)管垢外部平滑而致密，內(nèi)部為疏松多孔結構。鐵是管垢最重要的化學組成，管垢基本上由各種含鐵的化合物組成。焊接鋼管管垢腐蝕表層可能的化學組成為α-FeOOH和γ

3、-FeOOH，硬殼層主要的化學組成為Fe3O4，疏松多孔層主要的化學組成為α-FeOOH和Fe3O4，管垢的特征取決于管材本身特性、水質條件、水廠處理工藝和管網(wǎng)水力條件。其次，通過動態(tài)管網(wǎng)的模擬試驗，改變自來水和淡化水的摻混比、pH值等水質指標，重點分析水質指標對總鐵含量的影響。結果表明，鐵的釋放量與停留時間和水溫呈正相關關系，與pH值、堿度和硬度呈負相關關系。同時還進行了動態(tài)管網(wǎng)的連續(xù)停留試驗和水源切換試驗，結果證明采用自來水和淡化水

4、摻混進入舊的管網(wǎng)中，然后在對其進行調(diào)質的方法是可行的；應急切換水源對管網(wǎng)中干管水樣的濁度和總鐵濃度影響不大，沒有出現(xiàn)水質波動和水質惡化的情況。建立了動態(tài)管網(wǎng)中鐵釋放的經(jīng)驗統(tǒng)計模型以及動力學模型。統(tǒng)計模型中的全回歸和逐步回歸模型的預測精度分別為86.9％和89.1％；依據(jù)管網(wǎng)中可能的鐵釋放反應，建立鐵釋放的反應動力學模型，從鐵釋放動力學模型的總體預測情況來看，該模型預測值的平均相對誤差約為15.74％，能夠基本滿足對管網(wǎng)中鐵釋放的預測要求