南水北調(diào)原水水源對北京供水管網(wǎng)水質(zhì)的影響及控制技術(shù)

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1、碩士學(xué)位論文南水北調(diào)原水水源對北京供水管網(wǎng)水質(zhì)的影響及控制技術(shù)THESOUTHTONORTHWATERDIVERSIONPROJECTWATERSOURCEOFRAWWATERIMPACTONBEIJINGWATERSUPPLYNETWORKANDCONTROLTECHNOLOGY鄭少博哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年10月國內(nèi)圖書分類號：TU991.33學(xué)校代碼10213國際圖書分類號：628.11.08密級：公開工程碩士學(xué)位論文南水北調(diào)工程原水水源對北京供水管網(wǎng)水質(zhì)的影響及控制技術(shù)研究碩士研究生：鄭少博導(dǎo)師：袁一星教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：環(huán)境工程所在單位：禹通市政工程有限公司答辯日期

2、：2015年10月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU991.33U.D.C:628.11.08DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHESOUTHTONORTHWATERDIVERSIONPROJECTWATERSOURCEOFRAWWATERIMPACTONBEIJINGWATERSUPPLYNETWORKANDCONTROLTECHNOLOGYCandidate：ZhengShaoBoSupervisor：Prof.YuanYiXingAcademicDegreeAppliedfor：Masterof

3、EngineeringSpeciality：EnvironmentalengineeringAffiliation：YuTongMunicipalEngineeringCo.Ltd.DateofDefence：October,2015Degree‐Conferring‐Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要隨著城市規(guī)模的擴(kuò)張，城市人口的集聚增長，水資源成為制約城市發(fā)展的關(guān)鍵因素。為緩解北方水資源緊缺，國家實施了南水北調(diào)。南水北調(diào)工程通水后，北京市供水可靠性進(jìn)一步增強(qiáng)，水源類型更加多樣，但水源變化所帶來的水質(zhì)突發(fā)

4、事件的風(fēng)險依然很大。能否保證水源水質(zhì)安全，做好各類水質(zhì)突發(fā)事件的應(yīng)急處置，成為水質(zhì)控制中的最大風(fēng)險。本文通過對北京市管網(wǎng)系統(tǒng)與供水水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，研究水源更換過程中管網(wǎng)“黃水”產(chǎn)生機(jī)制、產(chǎn)生原因、影響因素與控制技術(shù)，提出控制“黃水”的管道噴涂技術(shù)與中途加氯控制方法。本文研究了北京市在南水北調(diào)更換原水供水條件下管網(wǎng)“黃水”的產(chǎn)生機(jī)制：從區(qū)域分布看，在接受南水北調(diào)水源的管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)，黃水并非均勻分布，而是存在明顯的區(qū)域性特征。水對鐵質(zhì)金屬的腐蝕速率與LR值呈正相關(guān)關(guān)系。管垢結(jié)構(gòu)成分的差異或是因其接觸的水質(zhì)不同造成的。從SEM-EDX譜圖中可以清楚得看到瘤狀垢典型的分層結(jié)構(gòu)，中空瘤狀垢和具

5、有不同形態(tài)的鐵氧化物。樣品能譜分析結(jié)果結(jié)合該樣品的XRD定量分析結(jié)果，鐵氧化物常見微觀形態(tài)可以比較準(zhǔn)確地判斷出是何鐵氧化物。北京管網(wǎng)系統(tǒng)中地表水硫酸根濃度比地下水的高很多，并且通地表水管垢腐蝕程度高，垢層非常厚，腐蝕垢層內(nèi)部的厭氧狀態(tài)也非常適合硫酸鹽還原菌的生存。所以通地表水管段管垢樣品中硫元素的含量最高，且以S0形態(tài)為主；多在通地下水管段管垢樣品中檢測出以硫化物形態(tài)存在的硫元素。通過構(gòu)建了管網(wǎng)模擬系統(tǒng)以及AR反應(yīng)器，利用北京市第九水廠出廠水作為試驗原水，進(jìn)行管網(wǎng)腐蝕的模擬試驗，同時結(jié)合北京市實際給水管網(wǎng)腐蝕現(xiàn)狀，進(jìn)行管網(wǎng)腐蝕研究。利用丹江口管網(wǎng)試驗基地，研究了丹江口水源水質(zhì)對北京市

6、不同區(qū)域管網(wǎng)腐蝕產(chǎn)物的釋放情況。管網(wǎng)系統(tǒng)鐵的釋放量總體趨勢是逐漸降低的，通過水庫水水質(zhì)指標(biāo)與北京水源水質(zhì)指標(biāo)的對比發(fā)現(xiàn)，這與進(jìn)水水質(zhì)的高PH值和低堿度、低硫酸根、低氯離子、高溶解氧有關(guān)。但是試驗的第二階段和第三階段分別通過增加水質(zhì)硫酸根和氯離子濃度的方案，管網(wǎng)并沒有出現(xiàn)“黃水”現(xiàn)象。這證明了管網(wǎng)一旦趨于穩(wěn)定其耐拉森指數(shù)變化的能力大大提高。通過管垢變化和水質(zhì)變化對比后發(fā)現(xiàn)，Siderite(FeCO)模型(將腐蝕瘤內(nèi)反應(yīng)分為三級)可以部分解釋管網(wǎng)內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的形成過程及管網(wǎng)進(jìn)水水質(zhì)變化時管網(wǎng)水質(zhì)變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，溫度升高，管網(wǎng)的腐蝕速率也隨之升高，且均在夏季達(dá)到最大值。而且，管網(wǎng)中

7、的鐵的析出受到PH的影響較大，在過酸或過堿的情況下，管網(wǎng)中的鐵的濃度上升得很快。同時其析出的速率也同樣受到管網(wǎng)中的運行管理方-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文式的影響，間歇式通水所造成的汽水兩相界面交替的情況會進(jìn)一步加快管網(wǎng)中的腐蝕速率。對管網(wǎng)腐蝕速率的控制從而控制管網(wǎng)中的“黃水”的控制是可行的，通過調(diào)節(jié)管網(wǎng)中的PH或投加磷酸鹽是控制“黃水”的有效手段，提高PH的濃度和輸水中磷酸鹽的濃度能夠很好的控制管網(wǎng)腐蝕層的細(xì)菌增長，從而控制“黃水”的生成。對管網(wǎng)腐