水質化驗技術在供水工作中的應用研究

周延寧

摘要：管網漏損和非法盜水造成水資源浪費，同時增加供水企業成本。本文研究了如何通過檢測水質指標協助治理偷漏水工作。

關鍵詞：治理偷漏；水質檢測；水質指標；

引言

“漏”和“偷”是供水企業最為頭疼的兩大問題。近年來，隨著油田建設的發展和人們物質生活水平的提高，對水量的需求不斷增加，對水質的要求也越來越高。近年來供水管理處基本保證了黃河水全年運行，實行了黃河水為主，地下水為補充的供水格局，但由于黃河水管線長，受到多種因素的影響破壞，不法分子非法盜水，成本增高；供水管線不明來源的積水，因沒有先進的檢漏設備，找不到“源頭”，即造成水資源的浪費，又使得供水管網易受二次污染。管網漏損造成水資源的浪費，也會給管理處的生產帶來負荷，從而增加供水成本，影響到供水管理處的經濟效益。

1 水質檢測方法

根據水質檢測所應用的原理，水質檢測常用的方法有化學法、電化學法、原子吸收分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、等離子體發射光譜（ICP—AES）法等。其中，化學法目前在國內外水質常規檢測中被普遍采用，也是最基本的檢測手段和方法。由于在檢漏現場的條件有限、檢漏人員缺少水質檢測基本知識及快速檢測的要求，只有化學法符合上述條件。應用化學法中的分光光度法原理發明的檢測不同水質指標的不同便攜式儀器，這類儀器推廣應用為提高發揮水質檢測技術在管道檢漏作用的效率提供了可能。

化驗室根據歷年來的地表水、地下水監測結果，利用地表水和地下水的水質指標的不同，為是否盜用管道自來水提供了判定科學依據。

2 地表水和地下水水質區別

中原油田位于河南省東北部，濮陽市境內，屬于北溫帶半濕潤季風氣候區，受季風影響，降水量、蒸發量、氣溫等氣象要素的變化明顯。中原油田所屬區域內的地下水源以淡水為主，水化學類型以HCO3型為主，僅在地下水礦化度較高地區分布HCO3·CL型水。

3 相關水質指標檢測

其中氟化物、硝酸鹽使用離子色譜法檢測，離子色譜法適用于生活飲用水及水源水中可溶性氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽的測定。檢測原理為水樣中待測陰離子隨碳酸鹽-重碳酸鹽淋洗液進入離子交換柱系統（有保護柱和分離柱組成），根據分離柱對各陰離子的不同的親和度進行分離，已分離的陰離子流經陽離子交換柱或抑制器系統轉換成具高電導度強酸，淋洗液則轉變為弱電導度的碳酸。由電導檢測器測量各陰離子組分的電導率，以相對保留時間和峰高或面積定性和定量。每次檢測前需預熱儀器1-2小時，等待儀器穩定后才能檢測。

鋁的檢測是采用鉻天青S分光光度法，檢測原理為：在PH=6.7～7.0范圍內，鋁在聚乙二醇辛基苯醚（OP）和溴代十六烷基吡啶（CPB）的存在下與鉻天青S反應生成藍綠色的四元混合膠束，比色定量。因此水樣檢測時時需要加入對硝基苯酚溶液、氨水、硝酸溶液、鉻天青S溶液、乳化劑OP溶液、溴代十六烷基砒啶溶液等，混勻后還要放置30分鐘，才能檢測鋁含量，通過檢測鋁含量區別地下水、地表水藥品消耗量大，而且用時長。

重碳酸鹽檢測是采用酸堿指示劑滴定法，但是重碳酸鹽由于放置時間的長短影響檢測結果。

4 區別地下水和地表水

4.1 總硬度檢測指標

經過研究：本實驗室首先是通過總硬度來區別地下水和地表水，水的硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是水中的鈣、鎂離子，此外鐵、鋁、錳、鍶及鋅等金屬離子也有同樣的作用。總硬度的檢測多采用乙二胺四乙酸二鈉滴定法測定鈣、鎂離子的總量，并經過換算，以每升水中碳酸鈣的毫克數表示，檢測原理為當水樣中有鉻黑T指示劑存在時，與鈣、鎂離子形成紫紅色螯合物，這些螯合物的不穩定常數大于乙二胺四乙酸鈣和鎂螯合物的不穩定常數。當pH為10時，乙二胺四乙酸二鈉先與鈣離子，再與鎂離子形成螯合物，滴定至終點時，溶液呈現出鉻黑T指示劑的亮藍色。

通過實際工作經驗，發現地表水的總硬度在一年中的豐、平、枯水季節由于水量的大小影響沿途的巖石溶解，造成總硬度的不穩定（2014年黃河水總硬度測定結果見表2），和總部基地地區的總硬度（大多數張總硬度250mg/L-350mg/L）較為接近，因此僅檢測總硬度判定偷水時，有時無法準確判定。那在黃河水運行期間如何快速準確鑒別管網漏失和老百姓偷用水時管理處經過消毒處理的自來水呢？

4.2 二氧化氯檢測指標

二氧化氯消毒劑是國際上公認的含氯消毒劑中唯一的高效消毒滅菌劑，它可以殺滅一切微生物，包括細菌繁殖體，細菌芽孢，真菌，分枝桿菌和病毒等，并且這些細菌不會產生抗藥性。二氧化氯對微生物細胞壁有較強的吸附穿透能力，可有效地氧化細胞內含巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物。管理處在2013年底全處所有水廠全部改用二氧化氯溶液消毒。

二氧化氯化學性質活潑，易溶于水，在20℃下溶解度為107.98g/L，是氯氣的溶解度的5倍。氧化能力為氯氣的2倍。CLO2是中性分子，在水中幾乎100%以分子狀態存在，所以極易穿透細胞膜，滲入細菌細胞內，將其核酸（DNA或RNA）氧化后，從而阻止細菌的合成代謝，并使細菌死亡。

首先，用便攜式二氧化氯測定儀對水進行二氧化氯含量的測定。二氧化氯的檢測本化驗室沒有開展化學法檢測，采用了美國哈希公司的PC（Ⅱ）便攜式二氧化氯測定儀，受儀器檢測范圍限制，低于0.05mg/L是準確性較低，2012年對基地進行了一次偷漏水檢測，具體監測結果見表3。從表3可以得出如下結論：

1、在系統水為黃河水和地下水混用時，單從總硬度無法判定用水戶所用是否是系統自來水；

2、二氧化氯含量檢測受儀器檢測范圍限制，含量低于0.05mg/L時檢測是不準確的；

3、檢測氯離子含量對判定是否是使用自來水不適用。

5 結語

在治理偷漏水工作中檢測水中總硬度和偏硅酸含量綜合判定是否是使用系統自來水，由于加藥量少，檢測快速，一個水樣一小時內能檢測判定完畢，為減少水量漏失，提高水費回收，取得了滿意的效果。