南水北调受水区多水源切换管网黄水预测、预防与控制技术,供应,水专项,饮用水安全控制,水源水质调控技术
技术简介/摘要
不同水源之间的频繁切换是南水北调受水区的一个共性特征。然而,不同水源切换时由于水质腐蚀性的差异可能破坏输配管网内部原有的平衡而导致因腐蚀产物释放而产生管网“黄水”的现象,影响供水安全。研究初步提出了预测和评价管网“黄水”的两个重要方面:1)基于水的腐蚀性相关参数评价的预测方法;2)基于管网自身稳定性评价的预测方法。即:强腐蚀性水取代低腐蚀性水是管网发生黄水的重要原因;腐蚀性强的水进入稳定性低的管网时具有较大的发生黄水的可能性;而在稳定性强的管网内,水源切换过程中不会有黄水发生。管网的稳定性主要体现在管垢特性上:呈明显分层结构并具有致密保护壳层是对水源切换耐受性强、高稳定性管垢的主要特征;管垢成分中Fe3O4和α-FeOOH为主要成分且其比值大于1是稳定性强的管垢的另一重要特征;管垢表面生物膜中铁还原菌为优势菌是管网稳定性的又一重要特征。
(二)工艺流程
所搭建的管网试验模拟系统如图所示。
(三)关键技术
基于对“黄水”产生机制的认识,提出了多水源切换管网黄水预防与控制技术:多水源分区调度调配技术,明确不同供水区域管垢稳定性特征,合理控制水厂供水压力,避免黄水;水质调节联合消毒方式优选的管网稳定性调控技术,通过调控管网进水腐蚀性,促进稳定性管垢形成及铁还原菌成为优势菌;控制水质稳定性参数的应急控制技术,控制管网进水拉森指数不大于0.8(硫酸根浓度越高,总铁释放量越大)来保证管网水质的稳定性。
推广应用案例
实际应用案例介绍:该技术成果在北京市部分管网区域开展了应用示范,成果应用有力保障了首都供水安全,避免了2009-2012年间水源频繁切换所可能导致的“黄水”现象。同时,有效缓解了北京市水资源紧缺的矛盾,研究与工程应用结合紧密,取得重要的社会效益和经济效益。
工艺流程图: