南水北調邢臺區域管網適應性實驗報告

【摘要】通過對主要水質指標變化曲線的分析，可以看出，邢臺管道在水源從丹江口水換回邢臺自來水后，各項水質指標變化不大，水質發生劇烈波動的概率較小。

【關鍵詞】南水北調中線? 邢臺區域? 管網? 實驗報告

一、實驗目的

①管道在切換前后的水質變化;②余氯、濁度、總鐵和色度四項主要指標的變化規律;③上述四項指標達到穩定狀態所需要的時間，從而判斷切換水源后水質恢復正常狀態所需要的時間;④研究多次切換水源的可能性。

二、實驗原理

用流量為5.5m3/h的管道泵模擬日間模式下管道運行情況，以流量為40L/h的計量泵模擬夜間模式下管道運行情況。夜間模式運行時間為1：30a.m.—9：30a.m.，日間模式運行時間為9：30a.m.—1：30a.m.（第二天凌晨）。

人工自制余氯投加裝置，控制管道中余氯濃度，使其穩定在0.2 mg/L—0.3mg/L。防止管道中余氯濃度過低而導致管垢疏松脫落，導致水質變化。

三、實驗器材、儀器

器材：1、4#裝置運行管道為取自邢臺水司管齡30年的2根3m長鑄鐵管道，2、2#裝置為5根2m長的ABS管材塑料管。3、儲水桶5噸容量的2個、1噸容量的6個。4、潛水泵一臺

檢測儀器：便攜式PH計、便攜式濁度儀、便攜式溶解氧儀、便攜式余氯測定儀、小型臺式色度儀、德國耶拿火焰/石墨爐原子吸收儀等。

四、實驗步驟

（1）每天早上9：00，采在夜間模式運行下的管道中水樣，測定#-6出水口的余氯、濁度、溶解氧、溫度、PH、、色度、總鐵六項主要水質指標。該項指標與日間模式數據對比看不同流速下對水質變化的影響。

（2）9：30，系統自動切換為日間模式，運行30分鐘后，10：00測定#-6出水口的余氯、濁度、溶解氧、溫度、PH、、色度、總鐵六項指標，與步驟1中9：00所采水樣作對比，看不同運行模式下流速變化對水質的影響。

（3）每天余氯、濁度、溶解氧、溫度、PH、、色度這五項指標取樣六次，采樣時間為上午9：00、10：00、11：00，下午2：00、3：00、4：00;取水口為4#-6，每天共采樣6個。總鐵這一項指標取樣4次，采樣時間為上午9：00、10：00、11：00，下午2：00;取水口為#-6，每天共采樣4個。

（4）換水時間根據管道變化情況來靈活安排。

五、實驗檢測數據及分析

（1）加氯對水質的影響很明顯，通過余氯的控制能很好的降低水中渾濁度的值，管網水中保持一定的消毒劑水平也是保障管網穩定性的重要方面。

（2）通過對比余氯、停留時間等數據，可以發現總鐵濃度是受水在管道中的停留時間和管道的鐵離子釋放速度共同影響的。

（3）邢臺自來水和丹江口水實驗比較。

通過對主要水質指標變化曲線的分析，可以看出，邢臺管道在水源從丹江口水換回邢臺自來水后，各項水質指標變化不大，并略有降低，波動幅度也很小，比較穩定。由上述數據可推測，邢臺管道由丹江口水切換回邢臺自來水后，水質發生劇烈波動的概率較小。

六、結論與建議

通過本研究得出的結論主要如下：

（1）邢臺做實驗供水鑄鐵管道切換丹江口水庫水后發生水質劇烈變化的概率比較小，無明顯的“黃水”現象。

（2）管網穩定性調控：通過對出廠水和管網水的pH 值、溶解氧、消毒劑水平等的調節，抑制水源切換過程的腐蝕產物釋放，并促進管垢致密保護層形成，使管網趨于穩定，增強對水源切換的耐受性。

（3）管網應急沖洗排放：在水力停留時間較長的管網末端、支線管網設置應急排水口和排水管路，在發生管網水質問題時，方便的實現問題水的排出，并實現對管道內沉積物質的沖洗清除。

（4）根據管網實驗的運行結果可以確定通過調節消毒劑的量可以使得管網中形成穩定的氧化層，從而更好的保持管網水質穩定，對原來管網穩定性較差的管段效果尤為明顯。

（5）通過對比邢臺自來水和丹江口水庫水的原水指標可以看出，丹江口水庫水的pH值（8.43）高于邢臺水源，總堿度和總硬度低于邢臺自來水。該水源從pH 值、堿度和硬度指標上來說，不屬于高腐蝕性的水質;丹江口水庫的氯化物和硫酸鹽相對不高，拉森指數為0.36左右，從拉森指數角度來說，丹江口水庫水的腐蝕性不高;丹江口水庫水通入四套模擬管網系統后，邢臺管道比較平滑的趨于穩定，并且管網一旦穩定后耐拉森指數變化的能力明顯增強。邢臺自來水拉森指數為0.34左右。

（6）應急應對方案：①水源切換前充分做好準備，對老舊管道比較多的敏感區域著重關注;②在敏感區域和不同水質供水邊界合理設置監測點，水源切換過程中，密切監測水質變化，監測重要水質參數（如pH 值、濁度電導率、溶解氧、余氯） 的變化規律，并采取有效控制措施;③設定管網排水方案，便于及時排出管存水。

（7）多種水源供水并且不同水源之間需要切換時，應當對不同水源出廠水的水質化學穩定性和生物穩定性進行全面評價，了解其水質特征與現有水源的差異，并對新水源的腐蝕性利用不同的評價方法進行判斷，明確切換前后水源的水質主要特征及水質穩定性差異。

作者簡介：杜穎（1979-），女，秦皇島市人，畢業于河北工業大學，主要從事水質檢測與研究工作。