本文關鍵詞：南水北調水源切換對北京供水管網(wǎng)的影響及應對，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨北京市供水水源逐步切換為丹江口水源,水源水質的差異性容易引發(fā)管網(wǎng)水質的不穩(wěn)定性,甚至出現(xiàn)“黃水”。主要影響因素包括管網(wǎng)水質條件、管網(wǎng)水力條件、水廠凈水工藝、以及緩蝕劑的添加等。在研究分析丹江口水源水質特性的基礎上,依次開展了把北京運行多年的管網(wǎng)運至丹江口試驗基地連續(xù)通水的管網(wǎng)模擬試驗和將丹江口經(jīng)工藝處理后的水拉至北京,以靜態(tài)泡管的模式間歇通入北京管網(wǎng)的原位管網(wǎng)試驗,考察在水源切換條件下北京管網(wǎng)水質的變化規(guī)律,預估切換后出現(xiàn)“黃水”的可能性。分析認為丹江口水源腐蝕性較低,化學穩(wěn)定性較好。當管網(wǎng)中的水體處于流動狀態(tài)時,出現(xiàn)“黃水”的風險較小;如果水體較長時間處于停滯狀態(tài),個別區(qū)域可能出現(xiàn)總鐵濃度和濁度輕微超標的現(xiàn)象。但在持續(xù)通水的情況下,這種現(xiàn)象會逐漸緩解并趨于穩(wěn)定。在水源切換條件下,傳統(tǒng)的用于評價管網(wǎng)穩(wěn)定性的拉森指數(shù)和朗格利爾飽和指數(shù)方法存在一定局限性,應綜合研究分析各水質條件對于管網(wǎng)穩(wěn)定性的影響關系,建立更適用于水源切換條件下管網(wǎng)水質穩(wěn)定性的評價方法。針對與管網(wǎng)水質穩(wěn)定性以及腐蝕產(chǎn)物的釋放密切相關的水質參數(shù),提出以溶解氧、拉森系數(shù)、硝酸鹽濃度和硬度4項指標表征的水質差異度。水質差異度表征切換前后水源水質的差異程度,其值越小,表明水質特征越接近,切換后管網(wǎng)水質的穩(wěn)定性越好。通過對比應用水質差異度的評價方法預測出的管網(wǎng)水質穩(wěn)定性與現(xiàn)場試驗水質監(jiān)測結果,認為在水源切換條件下,水質差異度的評價方法更為適用。相比傳統(tǒng)評價方法,具有較直觀、簡便的優(yōu)勢。利用水質差異度的方法,結合現(xiàn)場試驗,對北京管網(wǎng)“黃水”風險進行劃分與標識。與此同時,可利用氧化還原電位作為管網(wǎng)腐蝕情況的輔助評價方法。當氧化還原電位不小于400mV時,不會促進管網(wǎng)管垢中鐵的釋放。短時“黃水”的應對,主要包括沖洗管網(wǎng)、啟動凈水廠應急調控技術等應急措施,日常應做好優(yōu)化管網(wǎng)運行、強化管網(wǎng)水質監(jiān)測、制定和演練應急預案等管理工作。切換時嚴格遵循少量起步,逐步加量的原則,確保供水管網(wǎng)的水質情況保持在總體可控的狀態(tài)。
【關鍵詞】：水源切換 管網(wǎng)穩(wěn)定性 腐蝕 水質差異度
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV68;TU991.33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 研究背景9-17
• 1.1 多水源條件下的水質穩(wěn)定性9-11
• 1.2 南水北調工程實施的必要性11-13
• 1.3 水源切換與管網(wǎng)適配性研究的意義和任務13-17
• 第2章 研究動態(tài)17-31
• 2.1 水源切換對管網(wǎng)腐蝕的影響17-20
• 2.1.1 電化學腐蝕17-18
• 2.1.2 生物膜腐蝕18-20
• 2.2 管網(wǎng)腐蝕的危害20-22
• 2.2.1 影響管網(wǎng)水質20
• 2.2.2 影響管網(wǎng)消毒作用20-21
• 2.2.3 影響管壁結構21
• 2.2.4 增大管網(wǎng)微生物風險21-22
• 2.2.5 增大供水能耗22
• 2.3 管網(wǎng)腐蝕評價方法22-26
• 2.3.1 X射線衍射分析22-23
• 2.3.2 鐵元素、鐵氧化物以及總鐵含量測定23
• 2.3.3 比表面積、孔容以及孔徑分析23
• 2.3.4 電鏡-X掃描射線熒光的能譜分析23-24
• 2.3.5 X射線熒光光譜分析24
• 2.3.6 管網(wǎng)化學穩(wěn)定性評價24-26
• 2.4 管網(wǎng)水質穩(wěn)定性分析模型26-27
• 2.5 生物遷移的影響與應對27-31
• 2.5.1 沼蛤27-29
• 2.5.2 藻類29-31
• 第3章 管網(wǎng)管垢穩(wěn)定性的影響因素研究31-42
• 3.1 管垢的形成與結構31-34
• 3.1.1 管垢的形成31-33
• 3.1.2 管垢的結構33-34
• 3.2 管網(wǎng)腐蝕影響因素研究34-42
• 3.2.1 管網(wǎng)水質條件的影響34-39
• 3.2.2 水廠凈水工藝的影響39
• 3.2.3 管網(wǎng)水力條件的影響39-40
• 3.2.4 磷酸鹽緩蝕劑的影響40-42
• 第4章 南水北調水源與北京受水區(qū)管網(wǎng)適配性研究42-65
• 4.1 北京管網(wǎng)管材特性及分布42
• 4.2 丹江口水庫水與北京現(xiàn)水源的化學穩(wěn)定性分析42-50
• 4.2.1 硫酸根43-44
• 4.2.2 氯離子44-45
• 4.2.3 堿度45-46
• 4.2.4 pH46-47
• 4.2.5 拉森指數(shù)47-48
• 4.2.6 碳酸鈣沉淀勢48-49
• 4.2.7 小結49-50
• 4.3 丹江口管網(wǎng)模擬系統(tǒng)試驗研究50-56
• 4.3.1 試驗目的50-51
• 4.3.2 試驗方法51-52
• 4.3.3 試驗裝置52-53
• 4.3.4 試驗數(shù)據(jù)53-56
• 4.3.5 試驗結論56
• 4.4 北京管網(wǎng)水源切換試驗研究56-65
• 4.4.1 試驗目的56
• 4.4.2 試驗方法56-57
• 4.4.3 試驗裝置57
• 4.4.4 試驗數(shù)據(jù)與分析57-63
• 4.4.5 試驗結論63-65
• 第5章 管網(wǎng)穩(wěn)定性評價方法的優(yōu)化65-81
• 5.1 管網(wǎng)穩(wěn)定性常規(guī)評價方法65-71
• 5.1.1 朗格利爾飽和指數(shù)65-67
• 5.1.2 拉森指數(shù)67-69
• 5.1.3 其他評價指數(shù)69-71
• 5.2 水質差異度評價方法的建立71-77
• 5.2.1 水質差異度評價方法的原理71-72
• 5.2.2 水質差異度評價方法的計算72-76
• 5.2.3 水質差異度評價方法的驗證76-77
• 5.2.4 該評價方法與常規(guī)方法的比較77
• 5.3 結合水質差異度劃分北京管網(wǎng)“黃水”風險等級77-79
• 5.4 應用氧化還原電位作為輔助評價方法79-81
• 第6章 管網(wǎng)腐蝕的應對措施與系統(tǒng)控制81-88
• 6.1 管網(wǎng)噴涂改造與優(yōu)化運行81-82
• 6.2 優(yōu)化供水調度和水量配置82-84
• 6.3 強化管網(wǎng)水質監(jiān)測84-85
• 6.4 建立水質突發(fā)事故處置預案85-86
• 6.5 強化凈水廠工藝86-88
• 第7章 結論88-93
• 7.1 研究結論88-91
• 7.1.1 管網(wǎng)腐蝕的影響作用88
• 7.1.2 丹江口水源水質特征88-89
• 7.1.3 丹江口水源水質對北京供水管網(wǎng)的影響89
• 7.1.4 水源切換后北京管網(wǎng)水質的穩(wěn)定性89
• 7.1.5 水源切換后北京管網(wǎng)出現(xiàn)“黃水”的可能性89-90
• 7.1.6 常規(guī)管網(wǎng)穩(wěn)定性評價方法的局限性90
• 7.1.7 水質差異度表征管網(wǎng)穩(wěn)定性90
• 7.1.8 氧化還原電位評價管網(wǎng)穩(wěn)定性90
• 7.1.9 水源切換條件下的應對措施90-91
• 7.2 問題及展望91-93
• 7.2.1 生物遷移對于管網(wǎng)穩(wěn)定性的影響91
• 7.2.2 管垢穩(wěn)定性與漸變性研究91-92
• 7.2.3 溶解性有機物在調水遷移中的轉化規(guī)律92-93
• 參考文獻93-97
• 致謝97-99
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果99

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1 徐秋;袁娟;丁克忠;;管網(wǎng)水污染的產(chǎn)生原因與對策[J];水利科技與經(jīng)濟;2009年07期

2 周全;韓珀;徐娟;蘇U

本文編號：333913