CN104316664B - 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 - Google Patents
一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104316664B CN104316664B CN201410602633.XA CN201410602633A CN104316664B CN 104316664 B CN104316664 B CN 104316664B CN 201410602633 A CN201410602633 A CN 201410602633A CN 104316664 B CN104316664 B CN 104316664B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- test
- pipeline section
- displacement
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，本方法通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到所述供水系统的用于试验的原位试验管段，然后在原位试验管段上进行试验，对供水系统的本地水及对待切换的用于置换本地水的置换水的水质检测，得到水源切换下水质参数的变化结果。本发明的方法在现役管道上对部分管段做分离处理，不需要将试验管道全部挖出，不仅减少开挖工作量、改造成本低、对限制挖掘地段的管段仍能试验，而且避免管段的移动，对管道内的现有的物理、化学和微生物系统的影响小，所得试验数据能充分模拟在水源切换条件下现役管道内水质变化的情况，对预测水源切换条件下供水管网水质稳定性具有十分重要的指导意义。
Description
技术领域
本发明属于饮用水处理中的管网安全输配领域，尤其涉及一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法。
背景技术
随着社会和经济的发展，人们对于水资源特别是饮用水资源的需求日益增加。饮用水水质的保障一直是供水行业普遍关注的热点，保障饮用水的安全需要综合考虑从水源地到用户龙头的整个系统，其中管网输配是供水过程的一个关键环节，水质在管网输配过程中的稳定性决定用户端水质的优劣。
供水管网在长期运行过程中，由于腐蚀、沉积等原因在管道内壁会形成相对稳定的、以管道腐蚀产物或沉积物为主要成分的界面层(或称之为“管垢”，PipeInternal Scale)。当水源改变时，水质化学成分的变化影响管壁内已有管垢的稳定性，可能导致其中以铁为主的腐蚀产物的释放和管网水质的恶化。上世纪九十年代，美国亚利桑那州图桑市将当地地下水切换为科罗拉多河的地表水后，发生了较为严重的“黄水(Red Water)”事件。在国内，2008年，北京市为了弥补当地水资源的不足，调入异地水库地表水取代当地的地下水和地表水，在局部地区发生了较严重的“黄水”现象。为了避免上述情况，保障饮用水的安全，需要对水源切换时管网水质的变化作出合理预测，分析“黄水”发生的可能性，以便提前准备应对方案。
为研究水质化学成分对管网腐蚀和腐蚀产物释放的影响，前期通过实验室模拟，先后提出了朗格利尔饱和指数(Langelier Saturation Index,LSI)、莱氏稳定指数(Ryznar Stability Index,RSI)、碳酸钙沉淀势(Calcium Carbonate PrecipitationPotential,CCPP)和拉森指数(Larson Ratio,LR)等。但是，对于不同管垢条件的供水管网，在水质条件改变的情况下，管网水质的稳定性预测具有一定的局限性。
申请号为201110258380.5的中国专利申请公开了一种管段模拟反应器和方法，该发明通过截取一段给水管网的已腐蚀管段，管段竖直放置，上下两端分别设置有机玻璃盖板，以微电机带动搅拌桨对管段内的试验用水进行搅拌，以搅拌产生的环流来近似模拟实际给水管道中的水流流动，用于研究管段内壁管垢长时间接触产生的水质变化。
由于供水管网的腐蚀产物生成和释放是一个复杂的反应过程，包括物理、化学、生物等多种作用，将管段切割取样带回实验室的过程中，因不可避免的震动、氧化等原因，会影响管道内的腐蚀产物和微生物的原有形态，进而影响试验结果的准确性。将管段带回到实验室后，如果管段长度不够，就很难模拟实际管网中的水流状态，实际管段中的水流是轴向的，管垢在这样长期的水流方向影响下会具有一定特征，若以搅拌产生的横向环流来近似模拟实际给回管道中的纵向水流流动条件，其水流方向与原有管段里的水流方向不符，在和管垢发生化学反应时，反应速率、平衡条件都会有所不同，有可能导致试验结果与实际的水质变化情况有较大差别。同时，因现役的自来水供水管网多埋于地下，管段取样需开挖地面，取样的长度和位置受到地面建筑物等各种客观条件限制。
因此，原位模拟水源切换可在解决埋地管道取样限制的同时，减小外界条件对管道内的腐蚀产物和微生物的影响，更准确、更快捷的预测水质改变时的现役供水管网水质变化，对预测水源切换条件下供水管网水质稳定性具有十分重要的指导意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，包括：
通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到原位试验管段；
将试验水通入所述原位试验管段，模拟不同供水条件；
对流经所述原位试验管段的所述试验水进行水质测定，得到所述试验水的水质参数；
其中，所述试验用水包括本地水和置换水，所述本地水的为供水系统管段内的长期输送的自来水，所述置换水为用于置换本地水的其它水源水。
其中，得到所述原位试验管段包括以下步骤：
从供水系统的现役管网中选择一个管段；
将所选取管段与供水系统进行分离处理；
通过在已分离的所选管段的两端分别安装用于进水的第一连接件和用于出水的第二连接件，得到所述原位试验管段；
其中，在经所述分离处理后的供述系统管段的两个端口分别安装用于供水的第三连接件和用于进水的第四连接件。
特别是，所述的用于试验的原位试验管段为现役供水系统中的一段管段。
尤其是，所述第一连接件和第二连接件用于与所述原位试验管段的端口和运行单元的管路相连接，材质为不锈钢或铸铁带水泥浆内衬。
特别是，所述连接件上带有阀门，试验用水可以通过连接件进出原位试验管段。
得到所述试验水的水质参数包括以下步骤：
将所述试验水通入所述的原位试验管段；
对流经所述试验管段的试验水进行取样，得到试验水水样；
对所述的试验水水样进行检测，得到所述试验水流经所述试验管段前后的水质参数及变化规律。
特别是，所述的试验水经由离心泵泵入所述的原位试验管段。
尤其是，在所述离心泵与原位试验管段之间，设有用于监控试验水流速的测速装置和用于将药剂和试验水混合的混合装置。
特别是，所述对流经所述试验管段的试验水进行取样可以为自动取样或手动取样。
尤其是，对所述的试验水水样进行检测是通过连接于所述取样装置之后的检测装置对所述试验进行水质参数的检测。
特别是，所述的水质测定可以采用在线检测仪，也可以为便携式水质检测仪。所述的在线监测仪可以为并联的pH电极、在线余氯分析仪、在线浊度仪和在线电导率仪，还可以为一多功能水质参数分析仪；所述的便携式水质检测仪可以为多个便携式检测仪表，也可以为一多功能水质参数分析仪。上述两种方式均可以检测所述本地水或置换水的pH、总余氯含量、浊度、电导率、温度、铁浓度和溶解氧浓度。
其中，对所述置换水的水质进行调节：
对未进入所述原位试验管段的置换水水样进行检测，得到所述置换水的水质参数；
根据得到的所述未进入试验管段的置换水的水质参数，确定调节所述置换水的水质所需的药剂种类和加入量；
将相应的药剂加入到所述的置换水中，得到不同水质条件的置换水。
其中，所述的将相应的药剂加入到所述的置换水中是通过加药系统实现的。
特别是，所述的加药系统包括加药泵和储药罐，所述的储药罐内可根据需要分别加入预先配置好的氯原液、浓酸和浓碱溶液。
尤其是，所述加药系统的个数可以根据需要增加或减少。
其中，所述的置换水的来源可为水车来水或外接水源，可以将所述置换水先储存在可移式装置中的水箱里，对所述置换水进行预先水质调节。
尤其是，所述的原位模拟水源切换条件下管网水质稳定性的方法可以对管道水的静态停滞条件和动态流动条件进行模拟，分别得到停滞和流动条件下的本地水或置换水的水质情况。
本发明所具有的有益技术效果，至少包括：
1、本发明的方法主要目的是研究管段在输送不同水质水的过程中，管段内的管垢是否会与所输送水发生反应，管段本身是否会影响所输送水的水质，对预测水源切换条件下供水管网水质变化情况具有十分重要的指导意义。
2、本发明的方法选取现役管网中的一段管段稍作改造作为试验管段，不对其进行移动和搬运，能最大程度的模拟实际管网中的水流状态，得到更准确可信的数据，从而对水源切换条件下的水质变化作出最合理的预测。
3、本发明的方法不需要将试验管道全部挖出，减少了切割开挖的工作量，选点位置和选取试验管段长度受地面建筑物及设施的影响制约小，对限制挖掘地段的管段仍能试验，改造成本低，对现役管道影响小。
4、本发明的方法在现役管道上增加连接件即可现场进行试验，不需移动和运输管段，避免运输过程中不可避免的震动和氧化等因素造成的对管垢原有状态的破坏，对管道内的现有的物理、化学和微生物系统的影响小，所得试验数据能充分反应在水源切换条件下现役管道内水质变化的情况。
5、本发明可用于给水管网的各类地点，便于取得各种特征的不同管段的试验数据，并可灵活调节进水水质和运行参数，适用范围广、适应能力强，可用于多种运行条件下管网中水质的测定，为预测所需大量统计数据的获得提供了有力支持。
附图说明
图1为本发明实施例1的试验流程图；
图2为本发明实施例2的试验流程图；
图3为本发明实施例3的试验流程图；
图4为本发明实施例4的试验流程图。
具体实施方式
本发明提供的测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，为了更清楚的说明本发明的技术特点，下面结合具体实施方式进行说明：
本发明提供的原位模拟水源切换条件下管网水质化学稳定性的方法，具体实施例中的检测装置包括：便携式浊度仪(HACH，2100Q)；便携式总余氯分析仪(HACH，Pocket Colorimeter，58700-00)；便携式水质分析仪(HACH，HQ40d)；溶解氧探头(HACH，LDO101)；pH探头(Platinum Series pH Electrode 51910)；多参数水质分析仪(HACH，DREL2800)；其它在线监测仪、多功能水质参数分析仪或便携式水质检测仪均适用于本发明；
本发明实施例中所用离心泵的流量范围为0.6-2.5m3/h，扬程为1-3m，材质为不锈钢；测流速装置为转子流量计，其他流量计如电磁流量计等均适用于本发明；混合装置为管道混合器，材质为不锈钢；各装置之间的连接管路选择UPVC管，直径DN 20，采用粘接连接；其它直径为DN20-40的塑料材质管均适用于本发明；
本发明实施例中置换水储存于可移式装置的水箱中，并且在水箱内进行置换水的水质调节；水箱为长方体，体积为6000L，由1×1m和1×0.5m的不锈钢凹凸板焊接而成，自带位于水箱顶部居中位置的搅拌混匀装置，其功率为2.5-3.0KW，配备搅拌桨叶片的倾斜角度为40-70°，优选为60°；其它任何类型的可移式储水设备均适用于本发明；
本发明实施例中储药罐为圆柱体，塑料材质，体积为20-50L；自带位于储药罐顶部的搅拌混匀装置，其功率为0.1-0.3KW，配备搅拌桨叶片的倾斜角度为40-70°，优选为60°；其它聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯等耐腐蚀材质的罐体均适用于本发明；加药泵为隔膜式计量泵，流量范围为0-65mL/min，其它种类的计量泵均适用于本发明。
实施例1
试验管段：材质：铸铁管，管径：DN100，使用年限：3年。
试验水质：试验管段所在供水系统的本地水和水质不同的置换水。
试验内容：水源切换试验，运行停滞模式。模拟夜间用水量少、水在管段内长时间近似静止停滞的状态。并检测两种水在试验管段中，停留时间为0、2、4、6h出水水质变化情况。
(1)得到原位试验管段：
从供水系统的现役管段中选择一个管段，将所选取管段与供水系统进行切割分离处理，在已分离的所选管段的两端分别安装特制挡板连接件或带孔的承口法兰阀门，得到所述原位试验管段；
(2)本地水停滞模式运行：
将原供水系统中的本地水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有水并充分冲洗后充满试验管段，使本地水在原位试验管段内开始停滞；
(3)本地水停滞模式的水质测定：
在停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的本地水水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表1；
(4)置换水的存储：
对可移式装置的水箱进行置换水的存储，当水箱内的液面高度达到距离水箱顶部20cm时，完成存储；
(5)置换水停滞模式运行：
将水箱内的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有水并充分冲洗后充满试验管段，使置换水在原位试验管段内开始停滞；
(6)置换水停滞模式的水质检测：
在水力停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表1；
由于供水管网中水管多为铸铁管、镀锌管或钢管等含铁材质管道，在使用中因腐蚀、沉积等原因在管道内壁会形成含铁的管垢层，当水质化学成分发生变化，影响管壁内已有管垢的稳定性，导致其中以铁为主的腐蚀产物的释放和包括浊度、色度等水质指标的恶化甚至超标。所以管网水中的铁含量是衡量水源切换时，管网内水质稳定性的重要指标。
由表1可见，本地水通入管段后从0-6h出水的浊度由0.67NTU升高至5.91NTU，pH由8.28降至8.15，总氯浓度由0.61mg/L降至0.16mg/L，溶解氧浓度由11.11mg/L降至9.27mg/L，总铁浓度由0.08mg/L升高至0.90mg/L。置换水通入管段后从0-6h出水的浊度由0.43NTU升高至3.02NTU，pH由8.55降至8.31，总氯浓度由0.59mg/L降至0.15mg/L，溶解氧浓度由10.47mg/L降至7.48mg/L，总铁浓度由0.05mg/L升高至0.65mg/L。通过数据可以看出：本管段切换水源后，总铁浓度随时间的变化率发生了改变，比原有本地水停滞时的总铁升高程度减小。
实施例2
试验管段：材质：铸铁管，管径：DN 100，使用年限：10年；
试验水质：不同加氯量的置换水；
试验内容：置换水的初始加氯浓度梯度试验，运行停滞模式。模拟夜间用水量少、水在管段内长时间近似静止停滞的状态，并检测不同初始加氯量的置换水在试验管段中，停留时间为0、2、4、6h出水水质变化情况。
(1)得到原位试验管段：
从供水系统的现役管段中选择一个管段，将所选取管段与供水系统进行切割分离处理，在已分离的所选管段的两端分别安装挡板连接件，得到所述原位试验管段，在经所述分离处理后的供述系统管段的两个端口分别安装带孔的承口法兰阀门；
(2)置换水的存储：
对可移式装置的水箱进行置换水的存储，当水箱内的液面高度达到距离水箱顶部20cm时，关闭进水阀，完成存储；
(3)置换水不调节初始加氯浓度，做空白对照试验，停滞模式运行：
将水箱内的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的本地水并冲洗5min后，使置换水充满试验管段开始停滞；
(4)置换水停滞模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表2；
(5)置换水进行水质调节：
将加药罐内的次氯酸钠溶液通过加药泵加入到水箱中，打开水箱内的搅拌混匀装置进行搅拌，使药剂与置换水充分混匀。其中，向置换水中加入次氯酸钠溶液使总余氯浓度为0.2mg/L。搅拌混匀装置的功率为3KW，搅拌速度为30r/min，搅拌桨叶片倾斜角度为60°，搅拌时间为10min；
(6)调节好的置换水停滞模式运行：
将初始总余氯浓度0.2mg/L的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的置换水并冲洗5min后，充满试验管段，开始停滞；
(7)调节好的置换水停滞模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的初始总余氯浓度为0.2mg/L的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表2；
对总余氯初始浓度为0.4mg/L、0.6mg/L和0.8mg/L的各置换水重复本例中(5)～(7)步骤的试验，过程与初始总余氯浓度0.2mg/L的相同。
从表2可以看出，未加氯的原始置换水通入管段后0-6h出水的总氯浓度由0.1mg/L降至0.05mg/L，总铁浓度由0.02mg/L升高至0.11mg/L；加氯量为0.2mg/L的置换水通入管段后0-6h出水的总氯浓度由0.21mg/L降至0.06mg/L，总铁浓度由0.03mg/L升高至0.19mg/L；加氯量为0.4mg/L的置换水通入管段后0-6h出水的总氯浓度由0.35mg/L降至0.15mg/L，总铁浓度由0.03mg/L升高至0.16mg/L；加氯量为0.6mg/L的置换水通入管段后0-6h出水的总氯浓度由0.52mg/L降至0.25mg/L，总铁浓度由0.03mg/L升高至0.12mg/L；加氯量为0.8mg/L的置换水通入管段后0-6h出水的总氯浓度由0.83mg/L降至0.43mg/L，总铁浓度由0.02mg/L升高至0.11mg/L。由数据可以看出，初始加氯量不同，管段总铁浓度升高趋势的幅度有所改变，对不同管段重复本例试验，将得到各类管段对于不同初始加氯量的总铁指标变化，可用来分析管内水源的不同初始加氯量对铁释放的影响。
实施例3
试验管段：材质：铸铁管，管径：DN 100，使用年限：10年；
试验水质：不同初始pH值的置换水；
试验内容：置换水的初始pH梯度试验，运行停滞模式。模拟夜间用水量少、水在管段内长时间近似静止停滞的状态，并检测不同初始pH的置换水在试验管段中，停留时间为0、2h出水水质变化情况。
(1)得到原位试验管段：
从供水系统的现役管段中选择一个管段，将所选取管段与供水系统进行切割分离处理，在已分离的所选管段的两端分别安装挡板连接件，得到所述原位试验管段，在经所述分离处理后的供述系统管段的两个端口分别安装带孔的承口法兰阀门；
(2)置换水的存储：
对可移式装置的水箱进行置换水的存储，当水箱内的液面高度达到距离水箱顶部20cm时，关闭进水阀，完成存储；
(3)置换水不调节初始pH值，做空白对照试验，停滞模式运行：
将水箱内的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的本地水并冲洗5min后，使置换水充满试验管段，使置换水在原位试验管段内开始停滞；
(4)置换水停滞模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2h时，打开取样阀，对原位试验管段内的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表3；
(5)置换水进行水质调节：
将加药罐内的氢氧化钠溶液通过加药泵加入到水箱中，打开水箱内的搅拌混匀装置进行搅拌，使药剂与置换水充分混匀。其中，向置换水中加入氢氧化钠溶液使得置换水的pH值为9.0。搅拌混匀装置的功率为3KW，搅拌速度为30r/min，搅拌桨叶片倾斜角度为60°，搅拌时间为10min；
(6)调节好的置换水停滞模式运行：
将初始pH值为9.0的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的置换水并冲洗5min后，充满试验管段，开始停滞；
(7)调节好的置换水停滞模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2h时，打开取样阀，对原位试验管段内的初始pH值为9.0的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表3；
对初始pH值9.5、10.0的各置换水重复本例中(5)～(7)步骤的试验，过程与初始pH值9.0的相同。
从表3可以看出，未加氢氧化钠溶液调节pH的原始置换水通入管段后从0-2h出水的pH由8.56降至8.46，总铁浓度由0.06mg/L升高至0.26mg/L；初始pH值为9.0的置换水通入管段后从0-2h出水的pH由8.83升高至8.75，总铁浓度由0.04mg/L升高至0.27mg/L；初始pH值为9.5的置换水通入管段后从0-2h出水的pH由9.39降至9.27，总铁浓度由0.02mg/L升高至0.31mg/L；初始pH值为10.0的置换水通入管段后从0-2h出水的pH由9.90降至9.78，总铁浓度由0.02mg/L升高至0.30mg/L。由数据可以看出，对于不同初始pH值的置换水，管段总铁浓度升高趋势的幅度有所改变，对不同管段重复本例试验，将得到各类管段对于不同初始pH值的总铁指标变化，可用来分析管内水源的不同初始PH值对铁释放的影响。
实施例4
试验管段：材质：铸铁管，管径：DN 100，使用年限：15年；
试验水质：置换水；
试验内容：使用置换水，运行停滞模式和循环模式的切换。对比相同水源时管内水流状态的不同对管段铁释放的影响。
(1)得到原位试验管段：
从供水系统的现役管段中选择一个管段，将所选取管段与供水系统进行切割分离处理，在已分离的所选管段的两端分别安装挡板连接件，得到所述原位试验管段，在经所述分离处理后的供述系统管段的两个端口分别安装带孔的承口法兰阀门；
(2)置换水的存储：
对可移式装置的水箱进行置换水的存储，当水箱内的液面高度达到距离水箱顶部20cm时，关闭进水阀，完成存储；
(3)置换水停滞模式运行：
将水箱内的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的本地水并冲洗5min后，使置换水充满试验管段，使置换水在原位试验管段内开始停滞；
(4)置换水停滞模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表4；
(5)置换水循环模式运行：
将水箱内的置换水通过离心泵引入原位试验管段，替换管内原有的置换水并冲洗5min后，使置换水充满试验管段，切换为循环模式，使置换水在原位试验管段内以一定流速保持循环流动；
(7)置换水循环模式的水质测定：
在水力停留时间分别为0、2、4、6h时，打开取样阀，对原位试验管段内的置换水进行手动取样，使用便携式浊度仪测定水样浊度，使用便携式总余氯分析仪测定水样总余氯浓度，使用便携式水质分析仪分别连接pH探头和溶解氧探头测定水样的pH、溶解氧浓度、浊度、总氯浓度和总铁浓度，结果见表4；
从表4可知，停滞状态的置换水通入管段后0-6h出水的浊度由0.43NTU升高至3.02NTU，pH由8.55降至8.31，总氯浓度由0.59mg/L降至0.15mg/L，溶解氧浓度由10.47mg/L降至7.48mg/L，总铁浓度由0.05mg/L升高至0.65mg/L；流动状态的置换水通入管段后0-6h出水的浊度由0.56NTU升高至1.26NTU，pH由8.29降至7.83，总氯浓度由0.35mg/L降至0.01mg/L，溶解氧浓度由8.34mg/L降至1.94mg/L，总铁浓度由0.04mg/L升高至0.14mg/L。由数据可以看出，停滞状态和流动状态下初始水质基本相同，而随着时间的增加，在各相同时间点流动状态的水中铁含量明显小于停滞状态的水中铁的含量。试验结果显示管内水流状态的差异对铁释放的影响明显。对不同管段重复本例试验将得到全面的数据以供分析。
上述各实施例中描述的试验结果，是针对例子中的一根管段所作。但每种条件对管段铁释放的影响规律，以及对发生“黄水”风险等级的预测，还需要对不同管段多次重复以上的各种试验过程，以获得足够数量的统计数据，才能得出结论，介于数据的分析方法部分不属于本发明的范畴，所以不作描述。本方法的发明得以为试验提供了大量的数据支持。
表1 本地水与置换水的水质参数比较
表2 不同加氯量的置换水的水质参数
表3 不同初始pH值的置换水的水质参数
表4 停滞状态置换水和循环流动状态置换水的水质参数
尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过对供水系统的所选管段进行分离处理且不移动和搬运所分离管段，得到原位试验管段；
将包括本地水和置换水的试验水分别通入所述原位试验管段，模拟不同供水条件；
对流经所述原位试验管段的包括本地水和置换水的所述试验水分别进行水质测定，得到所述试验水的水质参数；
其中，所述本地水为供水系统管段内的长期输送的自来水，所述置换水为用于置换本地水的其它水源水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的得到所述原位试验管段包括以下步骤：
从供水系统的现役管网中选择一个管段；
将所选取管段与供水系统进行分离处理；
通过在已分离的所选管段的两端分别安装用于进水的第一连接件和用于出水的第二连接件，得到所述原位试验管段；
其中，在经所述分离处理后的供水系统管段的两个端口分别安装用于供水的第三连接件和用于进水的第四连接件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的得到所述试验水的水质参数包括以下步骤：
将所述试验水通入所述的原位试验管段，并模拟不同供水条件；
对流经所述试验管段的试验水进行取样，得到试验水水样；
对所述的试验水水样进行检测，得到所述试验水流经所述试验管段前后的水质参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对流经所述试验管段的试验水进行取样可以为自动取样或手动取样。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用在线检测对所述的试验水水样进行检测，得到所述试验水流经所述试验管段前后的水质参数。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用便携式仪器对所述的试验水水样进行检测，得到所述试验水流经所述试验管段前后的水质参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括对所述置换水的水质进行调节：
对未进入所述原位试验管段的置换水水样进行检测，得到所述置换水的水质参数；
根据得到的所述未进入试验管段的置换水的水质参数，确定调节所述置换水的水质所需的药剂种类和加入量；
将相应的药剂加入到所述的置换水中，得到不同水质条件的置换水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410602633.XA CN104316664B (zh) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410602633.XA CN104316664B (zh) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104316664A CN104316664A (zh) | 2015-01-28 |
| CN104316664B true CN104316664B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=52371923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410602633.XA Active CN104316664B (zh) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104316664B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106277083B (zh) * | 2016-08-05 | 2020-03-13 | 北京市自来水集团有限责任公司技术研究院 | 一种在水源切换时保障供水管网水质稳定性的调配方法 |
| CN109001391B (zh) * | 2018-06-28 | 2021-07-02 | 北京市自来水集团有限责任公司技术研究院 | 供水管网水源切换区域水质变化原因的判断方法 |
| CN109030088A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-18 | 中冶华天工程技术有限公司 | 原位微生物富集取样装置和方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280635B1 (en) * | 2000-05-01 | 2001-08-28 | Nalco Chemical Company | Autocycle control of cooling water systems |
| CN202083686U (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-21 | 浙江大学建筑设计研究院 | 一种双水源供水循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102288738A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-21 | 浙江大学 | 一种循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102297932A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-28 | 浙江大学 | 一种带置换管段的循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102426224A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-25 | 清华大学 | 给水管网水质化学稳定性研究用的管段模拟反应器和方法 |
| CN102535578A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-04 | 天津大学 | 海水淡化水与自来水掺混进入市政供水管网水质稳定性控制方法 |
| CN103803718A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-05-21 | 清华大学 | 抑制水源切换引发供水管网铁释放的磷酸盐缓蚀剂投加法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3358577B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2002-12-24 | 住友金属工業株式会社 | 水質監視装置及び水質監視方法 |
-
2014
- 2014-10-31 CN CN201410602633.XA patent/CN104316664B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280635B1 (en) * | 2000-05-01 | 2001-08-28 | Nalco Chemical Company | Autocycle control of cooling water systems |
| CN202083686U (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-21 | 浙江大学建筑设计研究院 | 一种双水源供水循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102288738A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-21 | 浙江大学 | 一种循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102297932A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-12-28 | 浙江大学 | 一种带置换管段的循环管网水质综合模拟试验系统 |
| CN102426224A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-25 | 清华大学 | 给水管网水质化学稳定性研究用的管段模拟反应器和方法 |
| CN102535578A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-04 | 天津大学 | 海水淡化水与自来水掺混进入市政供水管网水质稳定性控制方法 |
| CN103803718A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-05-21 | 清华大学 | 抑制水源切换引发供水管网铁释放的磷酸盐缓蚀剂投加法 |
Non-Patent Citations (12)
| Title |
|---|
| Morphological and physicochemical characteristics of iron corrosion scales formed under different water source histories in a drinking water;Fan Yang等;《Water Research》;20120725;第46卷(第16期);第5423-5433页 * |
| Research Progress on Velocity Model of Iron Release in Water Supply Pipe;Wu Shan等;《Advanced Materials Research》;20120124;第446-449卷;第2833-2839页 * |
| 丹江口水源对北方某市管网铁释放影响的研究;石宝友等;《中国给水排水》;20130630;第29卷(第11期);第35页1.3、1.4 * |
| 水源切换对管网铁释放影响的中试模拟研究;鲁智礼等;《给水排水》;20130531;第39卷(第5期);第146-150页 * |
| 水源切换引起给水管网黄水问题原因分析;王洋等;《环境科学》;20091231;第30卷(第12期);第3555-3561页 * |
| 水源切换期用户水质跟踪监测及铁稳定性分析;米子龙等;《给水排水》;20120331;第38卷(第3期);第151-155页 * |
| 水源切换过程中对给水管网水质的影响研究;杜敏娜等;《水工业市场》;20100630(第6期);第59-61页 * |
| 水源更换对给水管网水质的影响研究;王洋等;《环境科学》;20071031;第28卷(第10期);第2275-2279页 * |
| 消毒剂和溶解氧对管网铁释放影响的中试研究;鲁智礼等;《环境工程学报》;20140430;第8卷(第4期);第1411页1.1-1.2、表1、第1413页2.2、第1415-1416页3和参考文献[7] * |
| 硫酸根、溶解氧和余氯对管垢铁释放的影响;孙慧芳等;《中国给水排水》;20131130;第29卷(第22期);第58-63页 * |
| 西江水源置换水质变化规律的生产性试验研究;陈诚等;《中国给水排水》;20120831;第28卷(第16期);第1-4、12页 * |
| 西江水源置换的管网水质模拟中试研究;匡科等;《中国给水排水》;20110531;第27卷(第10期);第1-6页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104316664A (zh) | 2015-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104316665B (zh) | 一种研究原位模拟水源切换条件下管网水质稳定性的设备 | |
| CN102288737B (zh) | 带多通道流量切换校准的循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN202676591U (zh) | 水质自动检测仪 | |
| CN104316664B (zh) | 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法 | |
| CN102288736B (zh) | 一种带可视管段的循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN107966411A (zh) | 一种微型水质自动监测质控系统及加标回收方法 | |
| CN207133276U (zh) | 一种水质自动采样监测系统 | |
| CN109164224A (zh) | 水样在线稀释监测器 | |
| CN102278599B (zh) | 一种带温度控制系统的循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN102230577B (zh) | 一种准封闭循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN102297933B (zh) | 一种带静止水管段的循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN204188602U (zh) | 一种研究原位模拟水源切换条件下管网水质稳定性的设备 | |
| CN202757888U (zh) | 水硬度在线检测仪 | |
| CN203275349U (zh) | 氨氮浓度水质分析仪 | |
| CN102297932B (zh) | 一种带置换管段的循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN102288738B (zh) | 一种循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| Pinheiro et al. | Water mixing and renewal in circular cross-section storage tanks as influenced by configuration and operational conditions | |
| CN108896629A (zh) | 一种钠离子浓度计三点流动式标定装置及其标定方法 | |
| CN209069921U (zh) | 水样稀释器 | |
| CN110632267A (zh) | 一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统及方法 | |
| CN102289979A (zh) | 一种双水源供水循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN202083686U (zh) | 一种双水源供水循环管网水质综合模拟试验系统 | |
| CN116282259A (zh) | 一种工业循环水精准监测加药装置及方法 | |
| CN102175506A (zh) | 一种用于在线水质分析的稀释装置 | |
| CN203053982U (zh) | 管网余氯自动分析仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |