城乡统筹区域供水管网的水质化学稳定性及影响因素研究

摘要

近年来，随着国家对农村地区发展问题重视程度的提高，各地纷纷出台相关政策将城乡统筹区域发展作为重要讨论问题，将实现城乡一体化作为发展目标。水质问题作为城乡统筹区域发展的重要支撑要素，会对城乡地区居民的生产生活产生重大影响。现有对城乡统筹区域水质的研究大多集中在管网水质指标的分析方面，对管网水质化学稳定性方面的研究很少。为保证用户龙头水质达标，对城乡统筹区域下供水管网中水质化学稳定性的影响因素研究迫在眉睫，这对于提高管网水质具有重要意义。
　　本论文在总结国内外对城乡统筹区域供水管网水质化学稳定性研究的基础上，在盐城地区设置试验点，现场调研、分析该地区管网水质化学稳定性现状;在此基础上利用新构建的管网水质控制模拟中试试验装置，并结合小试试验，研究不同水质条件下，供水管网中水质化学稳定性变化情况。主要研究内容包括:(1)盐城地区供水系统管网水质化学稳定性调查;(2)供水管网铁释放规律;(3)供水管网水质化学稳定性的影响因素。
　　为了解盐城地区供水系统的管网水质化学稳定性现状，对该地区的管网水进行水质调研。根据盐城市城东水厂、城西水厂的供水范围，选择两个水厂的出厂水、以及供水片区内的四个管网点作为本文的调研对象，分析总结盐城地区供水管网水质化学稳定性状况。调研了解到盐城地区的水厂出厂水、管网点的水具有腐蚀性，夏季和秋季的水质腐蚀性比冬季和春季的小，并且每年8～10月份的时候，水质腐蚀性较弱，可能有结垢的倾向。另外，该地区所选用的供水管材大多为球墨铸铁管，水中存在的一些离子会破坏管网内壁，造成管壁腐蚀，引起铁的释放，导致“黄水”等水质问题。
　　为研究供水管网的铁释放规律，采用单因素试验的方法，研究pH、碱度、初始余氯浓度、管材、浊度等对供水管网中铁释放的影响。研究发现，pH越高，碱度越大，余氯浓度增加，铁的释放量会相对越低。管材对铁释放的影响较大，新管网中铁释放量变化微小。对于旧球墨铸铁管和旧镀锌钢管，随着时间的推移，铁的释放量会逐渐增加。水中铁含量增加的同时，浊度也会增加。对于铁质管材，浊度的高低可以作为判断管网水中铁含量是否超标的一个辅助指标。利用SPSS软件进行相关性分析，得出各因素对供水管网中铁释放影响大小的排序为:浊度＞Cl-＞SO42-＞UV254＞碱度＞余氯＞pH。
　　为研究供水管网水质化学稳定性的影响因素，利用管网水质控制模拟中试试验装置，并结合小试装置，研究pH、碱度、初始余氯浓度、管材、流速等因素对水质化学稳定性的影响。研究发现，调节管网水中的pH和碱度、投加消毒剂可以达到改善水质化学稳定性的目的。对于中试的几种管材，饱和指数IL变化范围-1.00～0.20，稳定指数IR介于7.30～8.60之间，随着反应时间的推移，饱和指数IL逐渐变大，稳定指数IR逐渐下降，水质的腐蚀性逐渐减弱。钢塑管、UPVC管、PE管的水质化学稳定性比球墨铸铁管、镀锌钢管的好。流速不同时，随着反应时间的推移，饱和指数IL逐渐上升，稳定指数IR逐渐降低，水质的腐蚀性逐渐减弱。当流速在0.28～0.69m/s的范围内时，流速越大，饱和指数IL更趋近于零，稳定指数IR偏小，水质的腐蚀性减弱。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景与研究意义

1．1．1 课题背景

1．1．2 研究意义

1．2 供水管网水质化学稳定性国内外研究现状

1．2．1 水质化学稳定性的判别

1．2．2 水质化学稳定性的影响因素

1．2．3 供水管网中水质化学稳定性与铁释放的关系

1．3 研究目的、内容及技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第二章 试验装置与研究方案

2．1 试验装置

2．2 研究方案

2．2．1 供水管网铁释放规律研究

2．2．2 供水管网水质化学稳定性的影响因素研究

2．3 检测方法

2．3．1 检测指标与检测目的

2．3．2 水质指标的检测方法

第三章 盐城地区供水系统管网水质化学稳定性调查

3．1 盐城地区供水系统概况

3．2 水质化学稳定性的评价体系

3．3 出厂水化学稳定性现状

3．3．1 出厂水化学稳定性概况

3．3．2 出厂水化学稳定性季节性变化规律

3．4 管网水化学稳定性现状

3．4．1 管网水化学稳定性概况

3．4．2 管网水化学稳定性季节性变化规律

3．5 管网水质化学稳定性与其他指标的相关性分析

3．6 本章小结

第四章 供水管网铁释放规律研究

4．1 不同因素对供水管网中铁释放的影响研究

4．1．1 pH、碱度对铁释放的影响

4．1．2 Cl-、SO42-对铁释放的影响

4．1．3 初始余氯浓度对铁释放的影响

4．1．4 管材、浊度对铁释放的影响

4．2 释放与各种水质指标的相关性分析

4．3 本章小结

第五章 供水管网水质化学稳定性的影响因素研究

5．1 不同因素对供水管网中水质化学稳定性的影响研究

5．1．1 pH、碱度对水质化学稳定性的影响研究

5．1．2 初始余氯浓度对水质化学稳定性的影响研究

5．1．3 管材对水质化学稳定性的影响研究

5．2 长距离供水管网中水质化学稳定性的变化规律研究

5．2．1 管材对长距离供水管网中水质化学稳定性的影响研究

5．2．2 钢管对长距离供水管网中水质化学稳定性的影响研究

5．2．3 流速对长距离供水管网中水质化学稳定性的影响研究

5．3 供水管网水质化学稳定性控制措施

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介