南水北调邢台区域管网适应性实验报告

【摘要】通过对主要水质指标变化曲线的分析，可以看出，邢台管道在水源从丹江口水换回邢台自来水后，各项水质指标变化不大，水质发生剧烈波动的概率较小。

【关键词】南水北调中线  邢台区域  管网  实验报告

一、实验目的

①管道在切换前后的水质变化;②余氯、浊度、总铁和色度四项主要指标的变化规律;③上述四项指标达到稳定状态所需要的时间，从而判断切换水源后水质恢复正常状态所需要的时间;④研究多次切换水源的可能性。

二、实验原理

用流量为5.5m3/h的管道泵模拟日间模式下管道运行情况，以流量为40L/h的计量泵模拟夜间模式下管道运行情况。夜间模式运行时间为1：30a.m.—9：30a.m.，日间模式运行时间为9：30a.m.—1：30a.m.（第二天凌晨）。

人工自制余氯投加装置，控制管道中余氯浓度，使其稳定在0.2 mg/L—0.3mg/L。防止管道中余氯浓度过低而导致管垢疏松脱落，导致水质变化。

三、实验器材、仪器

器材：1、4#装置运行管道为取自邢台水司管龄30年的2根3m长铸铁管道，2、2#装置为5根2m长的ABS管材塑料管。3、储水桶5吨容量的2个、1吨容量的6个。4、潜水泵一台

检测仪器：便携式PH计、便携式浊度仪、便携式溶解氧仪、便携式余氯测定仪、小型台式色度仪、德国耶拿火焰/石墨炉原子吸收仪等。

四、实验步骤

（1）每天早上9：00，采在夜间模式运行下的管道中水样，测定#-6出水口的余氯、浊度、溶解氧、温度、PH、、色度、总铁六项主要水质指标。该项指标与日间模式数据对比看不同流速下对水质变化的影响。

（2）9：30，系统自动切换为日间模式，运行30分钟后，10：00测定#-6出水口的余氯、濁度、溶解氧、温度、PH、、色度、总铁六项指标，与步骤1中9：00所采水样作对比，看不同运行模式下流速变化对水质的影响。

（3）每天余氯、浊度、溶解氧、温度、PH、、色度这五项指标取样六次，采样时间为上午9：00、10：00、11：00，下午2：00、3：00、4：00;取水口为4#-6，每天共采样6个。总铁这一项指标取样4次，采样时间为上午9：00、10：00、11：00，下午2：00;取水口为#-6，每天共采样4个。

（4）换水时间根据管道变化情况来灵活安排。

五、实验检测数据及分析

（1）加氯对水质的影响很明显，通过余氯的控制能很好的降低水中浑浊度的值，管网水中保持一定的消毒剂水平也是保障管网稳定性的重要方面。

（2）通过对比余氯、停留时间等数据，可以发现总铁浓度是受水在管道中的停留时间和管道的铁离子释放速度共同影响的。

（3）邢台自来水和丹江口水实验比较。

通过对主要水质指标变化曲线的分析，可以看出，邢台管道在水源从丹江口水换回邢台自来水后，各项水质指标变化不大，并略有降低，波动幅度也很小，比较稳定。由上述数据可推测，邢台管道由丹江口水切换回邢台自来水后，水质发生剧烈波动的概率较小。

六、结论与建议

通过本研究得出的结论主要如下：

（1）邢台做实验供水铸铁管道切换丹江口水库水后发生水质剧烈变化的概率比较小，无明显的“黄水”现象。

（2）管网稳定性调控：通过对出厂水和管网水的pH 值、溶解氧、消毒剂水平等的调节，抑制水源切换过程的腐蚀产物释放，并促进管垢致密保护层形成，使管网趋于稳定，增强对水源切换的耐受性。

（3）管网应急冲洗排放：在水力停留时间较长的管网末端、支线管网设置应急排水口和排水管路，在发生管网水质问题时，方便的实现问题水的排出，并实现对管道内沉积物质的冲洗清除。

（4）根据管网实验的运行结果可以确定通过调节消毒剂的量可以使得管网中形成稳定的氧化层，从而更好的保持管网水质稳定，对原来管网稳定性较差的管段效果尤为明显。

（5）通过对比邢台自来水和丹江口水库水的原水指标可以看出，丹江口水库水的pH值（8.43）高于邢台水源，总碱度和总硬度低于邢台自来水。该水源从pH 值、碱度和硬度指标上来说，不属于高腐蚀性的水质;丹江口水库的氯化物和硫酸盐相对不高，拉森指数为0.36左右，从拉森指数角度来说，丹江口水库水的腐蚀性不高;丹江口水库水通入四套模拟管网系统后，邢台管道比较平滑的趋于稳定，并且管网一旦稳定后耐拉森指数变化的能力明显增强。邢台自来水拉森指数为0.34左右。

（6）应急应对方案：①水源切换前充分做好准备，对老旧管道比较多的敏感区域着重关注;②在敏感区域和不同水质供水边界合理设置监测点，水源切换过程中，密切监测水质变化，监测重要水质参数（如pH 值、浊度电导率、溶解氧、余氯） 的变化规律，并采取有效控制措施;③设定管网排水方案，便于及时排出管存水。

（7）多种水源供水并且不同水源之间需要切换时，应当对不同水源出厂水的水质化学稳定性和生物稳定性进行全面评价，了解其水质特征与现有水源的差异，并对新水源的腐蚀性利用不同的评价方法进行判断，明确切换前后水源的水质主要特征及水质稳定性差异。

作者简介：杜颖（1979-），女，秦皇岛市人，毕业于河北工业大学，主要从事水质检测与研究工作。