基于生产数据的供水管网“黄水”控制技术研究

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1、广州大学硕士学位论文基于生产数据的供水管网“黄水”控制技术研究专业：市政工程硕士生：刘东坡指导教师：张金松摘要供水管网的安全输配是保障用户龙头水达标的重要环节。南方水体的低pH、低碱度和低硬度的特点加剧了供水管网的腐蚀，极易发生“黄水”等水质问题。为有效解决上述问题，深圳市于2013年开始实施优质饮用水入户工程，该工程将居民小区的老旧管道更换为新型不锈钢管，旨在降低饮用水在管道输送过程中的污染，使用户龙头水的各项水质指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。本文针对深圳市优质饮用水入户工程实施前及改造过程中水质改善状况及“黄

2、水”问题的控制效果开展研究。通过分析用户投诉、水质监测等数据对深圳市供水管网水质问题进行解析。从用户投诉看，供水管网问题主要集中在水压、水质两方面，同时出现两种问题的区域的管网管龄较长，且管道内壁腐蚀严重；其中水质投诉集中在两种情况，一是新管道通水初期出现“黄水”和异味较多，二是老旧管道由于水力条件等变化引起的“黄水”等问题。从水质监测数据发现，出厂水整体较好，4项微生物学指标、13项毒理学指标、2项放射性指标及2项消毒剂常规指标均合格，但耗氧量等个别指标的检测值达到国标限值；17项感官性状和一般化学指标中铝的浓度超标；不同水厂的原水来源及

3、处理工艺的差别对各项指标的影响较为显著。对比出厂水和管网末梢水发现，在管网输送过程中，水质各项指标均有所降低，特别游离余氯的衰减最为迅速；优质饮用水的末端水质比普通自来水有较大提高。针对新管道通水初期水质问题，选择球墨铸铁管、不锈钢管和HDPE管三种新管道作为研究对象，模拟管道通水初期水质变化特征。研究发现，通水25天内，球墨铸铁管内水质变化最显著，其色度在第8天可达到10度，后期降低但仍在4度左右，浊度、pH和TOC同时升高，游离余氯降低最显著，电导率始终高于0.15mS/cm；不锈钢管和HDPE管内水质变化一致，初期变化明显，后期逐渐稳

4、定。不同管材内壁微观结构的变化差异显著，球墨铸铁管内壁由疏松多孔的颗粒状变为致密的不规则立体状；不锈钢管内壁由均匀的组织结构变为大小不均匀的球状；HDPE管内壁初期光滑且穿孔较小，中期穿孔增大，后期粗糙呈鳞片状。各管材内壁元素组成差异较大，球墨铸铁管以O、CaI基于生产数据的供水管网“黄水”控制技术研究为主，不锈钢管以Fe、Cr为主，HDPE管以C、O为主。不同管材内水体的微生物种群中的变形菌门（72.82%~86.87%）相对原水（48.45%）均明显增加，但不同管材中各种微生物相对含量差异明显。该研究可以从感官指标方面对新管道通水后的稳

5、定时间进行确定，球墨铸铁管、不锈钢管和HDPE管分别在第20天、第8天和第2天后趋于稳定；同时建议在第8天和第2天分别对球墨铸铁管和不锈钢管进行冲洗。针对老旧管道“黄水”问题，通过实验室模拟不同pH条件下，相同管龄的PP-R管、铜管和镀锌钢管在浸泡过程中金属离子、色度和浑浊度及TOC等变化规律。PP-R管在不同pH条件下的TOC较高，镀锌钢管由于内壁腐蚀严重而导致在不同pH条件下金属离子、色度和浊度远高于PP-R管和铜管，总体上，稳定性顺序为：铜管>PP-R管>镀锌钢管。通过相关性分析，老旧管道建议pH控制在7.65左右，以保障水质稳定性。

6、深圳市某水厂生产性再矿化技术提高pH有效提高了出厂水的水质稳定性。关键词：黄水；供水管网；水质稳定性；管材；腐蚀；铁释放II广州大学硕士学位论文ResearchonWaterSupplyPipeline"RedWater"ControlTechnologyBasedonProductionDataMajor:MunicipalEngineeringName:LiuDongpoSupervisor:ZhangJinsongAbstractInthesafetransmissionofdrinkingwaterthroughitsdistrib

7、utionsystemitisessentialtoguaranteethequalityofthetapwatersupplied.ThecharacteristicsoflowpH,lowalkalinity,andlowhardnessinthesouthernregionofChinahaveexacerbatedthecorrosionofwatersupplynetworks,andcausedwaterqualityproblemssuchas“redwater”.Tosolvethisproblem,theutilitysu

8、pplyingShenzhenstartedtoimplementahigh-qualitydrinkingwaterprojectin2013.Thisprojectaimed