关于大庆中引水厂的中长期改造的建议

V型滤池 V型滤池是法国得力满(DEGREMONT)公司设计的一种快滤池，主要采用均质滤料，气、水反冲洗，恒位恒载等技术方式运行，具有出水性质好、过滤周期长和节省冲洗水量等优点，近年来在我国大、中型自来水厂广泛应用。 (1)V型滤池的反冲洗强度 V型滤池的最大特点之一是气水联合反冲洗。所谓气水联合反冲洗是三段式冲洗方法，即首先空气预冲洗，然后气水同时反冲洗，再单水漂洗，也可采用气水同时反冲，然后水冲的2步冲洗过程。它应满足基本要求：将吸附于滤料颗粒上的污物剥落并漂洗滤床，以使清洗过的滤床过滤时的初始水头与新滤池相同：使滤床中滤料充分混合，无分级，全床均质化；使滤床实现均质滤池特有的膨胀过滤；反冲洗水量少，滤料流失量少，能耗低；承托层不能受扰动。要达到上述要求，二段的气水同时冲洗和三段的单水漂洗强度的取值非常重要，强度偏小滤床清洗不干净，难以形成高效膨胀过滤；强度偏大则不仅导致滤料流失严重、能耗大、易造成承托层扰动，而且使滤床出现水力分级，从而破坏均质过滤特性。衡量反冲洗效果的重要参数是反冲洗后滤沙的含泥率，以及反冲洗结束时反冲洗水浊度。实际生产中常以反冲洗排水浊度<10 NTU、滤砂含泥量<0．2％作为选定合适反冲洗时间的指标。 (2)V型滤池滤沙粒径的确定 有研究者利用广东某水厂的沉后水，针对V型滤池常用的六种均质石英砂滤料的一系列过滤参数进行对比试验，研究得出，滤砂的粒径越小，过滤的出水浊度越低，而过滤的水头损失增长越快，过滤周期越短。如果待滤水的浊度能控制在1NTU左右，滤速7．0 m／h，各滤砂的出水浊度都能保证在0．1NTU以下。从过滤的出水浊度和水头损失来看，0．6mm、1．30mm、1．5mm粒径的滤砂效果不够理想；1．Omm，1．15mm是V型滤池常用的滤砂，在过滤的效果、过滤周期等方面较其它理想，且经过两者相比，1．OmmL匕1．15mm滤沙较优越，1．Omm滤沙的截污能力和过滤效果都比1．15mm滤沙强；而0．8mm与1．Omm的过滤效果差不多，只是0．8mm滤沙柱运行周期较1．Omm短，水头损失增长比其它各滤料快。总体来说粒径为1．0 mm的滤砂处理效果最好，更适合在南方地区使用。

低浊度控制与饮用水安全浅议 查人光徐兵 （嘉兴市嘉源给排水有限公司，嘉兴） 摘要国外研究及实践表明，浊度≤0.1NTU 是微生物学安全的重要屏障之一。国内在推广 “直饮水”工程时，借鉴这一成果。就此提出，为提高工程运行及管理可行性，应充分研究低浊度检测监控存在的问题。建议综合考虑原水、制水设施、监测手段、管理水平，并作充分经济技术比较，力争新建给水厂出水浊度≤0.1NTU，老水厂出水浊度≤0.3NTU，并引入,O3—BAC深度处理技术等新工艺，建立多级屏障，以确保水质安全。 关键词浊度检测低浊度净水工艺优化水质安全 1 问题的提出 随着社会经济的发展和对外开放进程的高速推进，目前不少城市提出了城市供水与国际先进水平接轨的目标，力争在一定期限内，使城市自来水达到直接饮用标准。为实现这一目标，保证城市供水安全，必须对城市供水微生物致病风险加以高度重视，保证城市供水细菌、病毒及寄生虫的充分消毒灭活。 目前我国供水行业普遍以加氯消毒为主，其杀灭致病原生动物如贾第虫、隐孢子虫需较高的GT 值（分别为30～360mg/（min•L）和7.7×106～8.7×106mg/(min.L)，显然，水处理工艺难以达到。国外的长期研究、实践表明，为有效去除贾第虫、隐孢子虫等致病原生动物，应大幅提高浊度去除率，尽可能降低滤后水浊度，使浊度≤0.1NTU是保证城市供水微生物学安全的重要手段。国内相关城市在制定“直饮水”标准时，对此予以借鉴。为使出水浊度控制标准与我国供水现状更好地结合，笔者就以下几方面谈一管之见。 2关于低浊度的监测 2.1 浊度仪的检测限 到目前为止，国产的浊度仪尚未能正确检测到0.1NTU及以下的浊度。能满足这一要求的可供选择的国外产品也不多。目前较为成熟的、应用较广的能正确检测到01NTU 及以下浊度的，实验室用仅有美国HACH公司的2100型、2100A 型等几款。据了解，即使在HACH公司本部严格的试验条件下，其检测限也仅为0.07NTU，而绝大多数用户，由于条件限制，难以做到。 用于生产工艺流程在线检测的浊度仪也仅有HACHFT600激光浊度计一款，在日本应用较多，在美国通常应用于膜出水的水质检测。HACH公司的专家认为原水TOC 含量对FT600. 检测有较大影响，要求原水TOC≤0.2mg/L，因此，对我国90%以上水源存在不同程度有机物污染的现状而言，该仪器的适用性有待进一步研究。 美国供水企业目前应用较多的是HACH公司的1720 在线系列，据介绍，即使是其最新的1720E，因0.1NTU已非常接近该仪器的检出限，故不适用于在线准确检测≤0.1NTU的水样，仅能满足对0.3～1NTU 水样的在线准确监测要求。这一点，必须引起我们的高度重视。 2.2“零浊度水”和低浊度标准液问题 2.2.1不同方法的“零浊度水”差异 我国《生活饮用水卫生规范》定义取蒸馏水经.0.um滤膜或膜滤器过滤，弃去200ml初滤水即得“零浊度水”。饮用天然矿泉水检验方法（GB/T8538—1995）中定义“精制水（浊度用）”用0.2um膜滤器过滤，使其浊度达到.0.02NTU 以下即得。而USEPA 推荐的浊度测定方法180.1＃中“零浊度水”定义为将蒸馏水经.0.45um 膜过滤，如果滤后水显示的浊度低于蒸馏水即得。而USEPA推荐的方法10133中“零浊度水”定义为去离子蒸馏水经.0.2um 或更小孔径的膜过滤即得，并提到反渗透过滤后的水也适用于该方法。显然，彼此有较大的差异。因此，在确立浊度控制标准时，应对我国、欧美、日本所实施的不同检测方法的“零浊度水”标准之间的差异加以充分考虑。更何况，按上述方法制得的“零浊度水”仍有0.02～0.03NTU 的浊度，当配制校准标准时，还须考虑这一因素。 2.2. 低浊度标准液的不确定性 浊度标准溶液采用福尔马肼（Formazin）聚合物为基准物，其计量单位采用NTU。受福尔马肼聚合物特性所限，通常先配制4000NTU或400NTU的福尔马肼标准液，而低浊度标准系列需经稀释得到，极不稳定，宜现用现配。由于低浊度标准系列使用液与标准液相差3～4 个数量级，因此，稀释水（“零浊度水”）、配制仪器、操作人员、操作环境等方面的差异，将给低浊度标准溶液带来相当的不确定性，从而给浊度仪的低量程校正带来较大的困难，最终对生产运行的监控带来影响。 2.3不同浊度检测方法的分辩度差异 如前述，国内的方法还未有能检测到0.1NTU浊度的。即使同为USEPA推荐的方法，其分辩度也存在较大的区别。如方法108.1＃ ，对于0﹣1NTU 的浊度值，规定按最接近的0.05NTU报告，则.0.1NTU 以下的浊度只能区分为0.05NTU、0.1NTU，其余读数可理解为低浊度下的光电信号，而非准确读数；而方法10133 规定，按最接近的0.01NTU报告，可见，低浊度水的计量监测有着相当的主观因素，这给生产控制带来了一定的难度。 综上所述，我国供水行业在具体实施低浊度水的监控时，尚须对监测仪器、检测方法的适用性加以分析论证，对“零浊度水”标准加以统一，对浊度低量程校正加以实验室攻关。 3 单一控制浊度的局限性 水中所有的各种杂质，按它们在水中的存在状态可分为=3类：悬浮物、胶体物和溶解物，主要由其自身的颗粒大小决定，见表1。 引起水的浊度的颗粒大小介于1nm 到1mm之间，其中悬浮物（≥1um）、胶体杂质（1﹣100nm）对光线具有反射和散射作用，它们是使水产生浑浊现象的主要原因。浊度仅仅反映水中悬浮颗粒的光学性质，并不能定性定量地说明悬浮颗粒的其他物理、化学和生物特性等。 另外，有资料显示，浊度与水样中颗粒的大小分布和数量变化并没有很好的相关性。对于不同的原水，由于“本底”不同，即使控制相同（近）的滤后出水浊度，其出水的颗粒分布仍然有较大的差异，见表2。 理论上，2～10um 的颗粒涵盖了贾第虫、隐孢子虫的尺寸范围。故日本、美国的研究及工程应用得出的结论：一般常规处理厂，滤后水浊度＜0.3NTU ，可去除隐孢子虫2lg 左右；浊度降到≤0.1NTU，可去除隐孢子虫3lg左右，应该是在一定条件（水源、工艺）下的统计规律。因此，笔者认为，就我国供水行业而言，在基础数据、工程运行经验相对缺乏的情况下，切忌将浊度≤0.1NTU作为微生物学安全的屏障之一与微生物学安全机械等同。 4 达到0.1NTU在净水工艺和管理方面的难点 国内现有大部分供水设施，如要实现常规净水工艺滤后出水浊度≤0.1NTU，还需要在实际生产过程中对各工艺环节不断加以改进，包括选择最佳加药点，合理选用混凝剂、助凝剂及最佳的投加量、投加次序，改善混凝水力条件等，实施强化混凝；提高沉淀、澄清效率；强化过滤，如采用投加助滤剂、选用合适的滤料级配、L/de、合适的冲洗方式、实现初滤水的排放、加强滤池运行管理等，以实现从仅仅停留在设计参数的定性管理提升到根据实际变化情况，不断完善、强化、优化运行的定量管理。这将有大量的基础技术工作要做，要完成足够的技术积累。这一点对国内供水企业来说是巨大的挑战。 有资料：表明，欧美、日本的供水企业，大多数给水厂的实际出水浊度是0.03～0.05NTU，除了其水源优势，更重要的是在制水技术和工程实践上积累了丰富的经验，如英国普遍应用慢滤床，法、德高密度澄清池及助滤技术的应用，是确保出水浊度≤0.1NTU的基本手段。日本以湖泊水、水库水或江河水为原水的给水厂，为控制滤后水浊度≤0.1NTU，针对以混凝沉淀和过滤工艺为主的传统固液分离技术，组织了大量的人力物力进行提高净水效率新技术的研究开发。 近年来国内也有给水厂在这方面进行了有益的探索，如有给水厂进行了混凝剂投加点改进及对沉淀出水采用微絮凝技术的试验，结果滤池的浊度平均去除率由原来的,68%上升到85%。控制沉淀出水浊度2.5NTU，滤后水浊度即从0.8NTU 下降到0.38NTU。还有给水厂进行了微涡流混凝的技术改造，改造后，控制滤前水浊度3NTU 左右，出厂水浊度从1NTU降至0.5NTU以下。但目前国内现有运行的水厂，似难有出厂水95%以上保证率使浊度≤0.1NTU的个例。当然随着新一轮供水设施的建设，相信国内不少给水厂有望达到出水浊度≤0.1NTU。而对原有供水设施而言，出水浊度≤0.1NTU存在相当的难度。 5 应对措施 5.1积极研究应用新工艺 综上所述，滤后水浊度≤0.1NTU 是基于微生物安全性的考虑，在消毒方式单一（液氯）的情况下，似乎成了唯一的手段。从表2可知，即使滤后出水浊度≤0.1NTU，但仍含有涵盖了贾第虫、隐孢子虫的尺寸范围（2～10um）的颗粒，如果后续仅用氯消 毒工艺，不能完全确保“直饮水”的微生物学安全。 更何况大量的粒径≤0.2um颗粒的微生物学特性有待进一步认识。因此，针对微生物学风险引入多级屏障概念，进行效益风险评价，积极研究新的净水技术，对于我国供水企业来说，似更具可行性和指导意义。 国内许多大专院校、科研单位和自来水公司在这方面进行了有益的探索。如进行了常规混凝过滤/UF 膜（膜孔径≈0.01um）处理淮河水的中试，应用了超滤—臭氧—生物炭组合工艺进行水处理［等，更可喜的是目前国内O3—BAC技术已投入工程运行，不少供水企业积累了相应的科研和工程运行经验。而臭氧杀灭贾第虫的CT值为0.05～0.6mg/（min•L），杀灭隐孢子虫的CT值为’ 5～10mg/（min•L）， 这为在净水工艺流程中建立多级屏障提供了可能。据最新统计，日本随着新水质标准及相关管理的出台（2004年,4月1 日执行），各自来水公司大多采用臭氧—生物活性炭处理、氯消毒工艺来灭活隐孢子虫；为最大限度地保证水质安全，在净水处理工艺上已使用了微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）。研究发现，在正常运行时，UF膜及MF膜（≤0.02um）过滤对贾第虫孢囊的对数去除率＞61g，对隐孢子虫卵的对数去除率＞5lg。NF可以有效地去除二价及多价离子和分子量大于200 的各类物质，出水浊度一般在≤0.1NTU 以下。 故建议，对于国内供水企业，为保证供水微生物学安全，新建水厂力争滤后出水浊度≤0.1NTU，原有供水设施经适当的工艺改造，据笔者了解的工程实例，有相当的把握使滤后出水浊度≤0.3NTU，在此基础上，综合考虑原水、制水设施、监测手段、管理水平，作深入经济技术分析，引入如O3消毒、膜处理工艺，建立多级屏障，较为合理。国内某设计院在为江南地区以运河水为原水的给水厂设计时，除引入高密度澄清池、助滤技术，还引入了O3—BAC 工艺，预留了紫外消毒空间，这是一个较好的先例。 5.2 结合新的检测技术 针对低浊度监控的技术难点及浊度监测的局限性，建议结合低浊度在线检测的同时，在工艺控制点增加应用颗粒计数器来检测水样中悬浮颗粒，确定颗粒物大小并直接计数，以相对全面地提供水中悬浮颗粒的特征信息，弥补浊度检测的不足，进一步加强对有关工艺单元出水水质的监测，评价其运行效果，为工艺参数量化、调整、优化运行提供参考。 6 结语 （1）尽可能地降低滤后出水浊度，直至浊度≤0.1NTU，是保证“直饮水”微生物学安全多级屏障的重要一环，对于提高水质具有重大的意义，特别是对于单一加氯消毒净水工艺更为重要。但就我国供水行业而言，在基础数据、工程运行经验相对缺乏的情况下，切忌将出水浊度≤0.1NTU与微生物学安全机械等同。 （2）建议现阶段确保“直饮水”微生物学安全，应充分考虑原水、制水设施、监测手段、管理水平等因素，确立多级屏障概念，在强化常规工艺的同时，积极引入O3—BAC 深度处理及新消毒技术等新工艺，并作深入的经济技术分析，效益风险评价，优化组合。 （3）建议新水厂力争实现滤后出水浊度≤0.1NTU，老水厂控制滤后出水浊度≤0.3NTU，以提高工程建设、运行管理可行性。 （4）提高检测能力，改进浊度标准检测方法，统一零浊度基准，解决浊度仪的低量程校正难题，是实现低浊度监测的前提条件，建议在生产实践中，研究结合应用新型检测手段如颗粒计数器作为补充等，以更好地监控水质和工艺运行。

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尽可能地降低滤后出水浊度，直至浊度≤0.1NTU，是保证“直饮水”微生物学安全多级屏障的重要一环，对于提高水质具有重大的意义，特别是对于单一加氯消毒净水工艺更为重要。 最关键应该是如何抑制管网内微生物的繁殖。 水厂出水的微生物指标一定都是合格的。

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基于有效水力停留时间的清水池设计方法 刘文君1， 金俊伟1， 张劲松2， 刘丽君2， 尤作亮2 (1．清华大学环境科学与工程系，北京100084；2．深圳水务集团，广东深圳，518000) ‘ 摘要： 介绍了清水池有效水力停留时间的概念，有效水力停留时间对消毒和消毒副产物的影响，影响有效水力停留时间的主要因素和基于有效水力停留时间的清水池设计方法。 关键词： 给水厂； 清水池； 消毒； 有效水力停留时间 清水池是给水厂处理工艺的的重要组成部分。通常清水池主要起水量调节和消毒反应器的作用。但随着近几年对管网水质的重视，清水池作为保证管网水质的一个处理单元的重要作用越来越明显。特别是世界范围内对消毒副产物控制的重视，使清水池设计的改进成为减少消毒副产物的重要手段。 但目前我国的清水池设计大多数只考虑水量调节，未考虑水质调节的问题。清水池容积调控能力为最高日供水量的10％～20％(即水力停留时间为2．4—4．8 h)，对消毒的要求只规定采用自由氯消毒，接触时间至少为30 min，化合氯消毒接触时间最少为2 h。对于清水池本身结构特点在调控出厂水和管网水水质的作用认识不够。 一般认为，氯消毒的效果与CT值(c为消毒剂浓度，t为消毒反应时间)成正比，因此美国有关饮用水处理的法规专门规定消毒设计必须以CT值为设计依据和运行参数。其中c是反应时间r后的剩余消毒剂浓度(氯消毒即为余氯)，单位mg／L，T为反应时间，单位为min。而且要求计算cr值时t必须用t10不能用水力停留时间T=v／q。t1o必须通过示踪试验或根据清水池内部结构特性对水力停留时间乘以相应的系数。T10／t是衡量清水池设计优劣的重要参数，也是影响消毒效果和消毒副产物产生的因素之一。 1有效水力停留时间(t10)的含义 停留时间t10的含义和确定方法见文献[。理论上希望某一时刻加入清水池的氯与水中的微生物接触时间都为t。但实际上要求所有的氯都有停留时间t是不现实的，因为实际的清水池由于流体力学的原因不可能达到理想推流，所以部分消毒剂在清水池内的停留时间低于水力停留时间t。根据t10的定义，t10所代表的是90％的消毒剂能达到停留时间t，也即测定在某时刻加的消毒剂中首先从清水池出来的10％的量的停留时间是多少，t10基本反应了消毒剂在清水池内的实际停留时间，因此t10可以定义为有效水力停留时间。 一般实际的清水池有效水力停留时间与理论水力停留时间之比t10／T介于0．1至1之间，根据隔板设置而有不同(见表1)，绝大多数低于0．5。在中国因为过去设计清水池时没有类似概念，因此没有相关的数据，根据目前部分实际清水池示踪试验的结果，基本在0．5左右。 对于t10／T应该达到多少，美国并没有专门规定。但因为美国颁布的消毒和消毒副产物法(D／DBPsRule)规定在消毒达到控制微生物的同时要减少消毒副产物的产生量。这里存在一个矛盾，因为要提高消毒效果，那可以增加CT，但由此增加消毒副产物DBPs的产生。因此就要优化清水池设计和消毒。因为CT的T以t10计，因此如果同样体积的清水池能提高t10／T那就可以减少氯的用量，如果新建清水池则在保证一定cT值的前提下可以减少清水池体积(如果水量调节没问题)。 举例说明，一个没隔板的清水池t10／T为0．2，氯消毒对贾第虫(Giardia cysts)在10℃，pH=6～9时3个Log的杀灭的cT为104 mg／L•min。如果余氯为2 mg／L，则t10需52 min。水力停留时间为52+(1／0．2)=260 min，即必须为4．3 h。如果将t10／T提高到0．8，则水力停留时间为52+(1／0．8)=65 min，水力停留时间只是前面的1／4。如果是同一清水池，即水力停留时间一定，在t10／T从0．2提高到0．8后，余氯可以是以前的1／4，即2／4=0．5 mg／L，因此可以大幅度减少消毒副产物产生，提高水质，意义重大。 2主要影响因素 影响清水池有效水力停留时间的主要因素有清水池水流廊道总长宽比，水流弯道数目和形式、池型、进水口和出水口布水堰设置、导流板设置等，其中水流廊道长宽比、水流弯道数目和形式是最重要的因素。根据中试和实际清水池示踪试验结果，清水池有效水力停留时间与理论水力停留时间比值(t10／T)与流廊道总长宽比呈对数关系，相应的公式为： tlo／T=0．198 4Ln(L/W)-0．0019 (1) 式中L——为水流廊道总长 W—一单个水流廊道宽度 通过计算流体力学(CFD)对中试和实际清水池的研究和计算证实清水池有效水力时间与理论水力停留时间的关系与清水池内水力廊道总长宽比的关系满足上述方程式。因此提高清水池有效水力停留时间比较简单的方法是增加清水池水流廊道的长宽比。 同时研究也表明，改变导流板拐角形式、增加穿孔板设置、扩大进出口管径等也能提高清水池有效水力停留时间，进而提高消毒效果，减少消毒副产物的产生。 3设计清水池导流板的方法 ①方法一，公式计算 在清水池外部尺寸一定的条件下导流板设置数目可以按下式计算。 (L／W)×(N+1)2≥a (2) 式中L——清水池长，m W一清水池宽，m N——导流板数 a——目标t10／T值所对应的长宽比值 由式(1)查得。 应用举例说明：笔架山水厂供水能力32×104 m3／d，采用混凝一沉淀一过滤一消毒的常规水处理工艺，消毒则采用氯为主间歇氯氨消毒的工艺。由于供水量已经不能满足辖区内日益增长的用水量的需要，2003年规划扩建20×104 m3／d供水能力，并作为863重大专项“南方地区安全饮用水保障技术”的示范工程。清水池是消毒的主要反应池，原有的清水池有效容积2．04×104 m3，新增加1、2。两座清水池，每座清水池分两格，总有效容积分别为3．42 m3和5．12 x104 m3，其中原有的和l。清水池作为新建工程清水池，2。清水池则作为原有的32×104 m3／d的清水池。总调蓄容积达到10．58×104 m3，占日供水能力的20％。 新建l’清水池单格原设计L=162．7 m，W=23．7 m，根据863示范工程的需要，目标t10／T值为0．8，由式(2)得出a=57。代入式(4)求得N=2，因原设计设有导流板一个，为不改变原设计中进出口方位，新修改设计中设置导流板数N=3。同理计算出新建2清水池导流板数，由原来的2个增加到4个。 根据上述计算结果，对深圳自来水集团公司863示范工程的清水池设计进行了改进，改进前后的情况如表2所示。 ②方法二，采用CFD方法计算 应用CFD方法计算清水池内部结构及对有效水力停留时间的影响的原理和详细过程见文献[。通过CFD计算示范工程清水池1。和2。设计改进前后的流线图和速度等值线图见图1～6。 4结论 清水池是给水处理工艺的重要单元，对提高消毒效果、减少消毒副产物的产生，保证管网水质的安全、稳定有十分重要的作用。介绍了清水池有效水力停留时间的概念、影响有效水力停留时间的主要因素、基于有效水力停留时间设计清水池导流板的方法等，并以实例说明如何计算。

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附 着于管壁的细菌将会利用水中营养基质生长而形成生物膜，产生如下危害:1)诱发管壁腐蚀与结垢;2)管壁结垢与腐蚀会降低管网的输水能力，增加二级泵站动力消耗，甚至引起爆管;3)生物膜的老化脱落会引起用户水质恶化，色度和浊度上升，造成二次污染;4)病源微生物也易于在生物膜中滋生，其随管网水传播更会对饮用者的健康构成直接的威胁。

南方城市配水管网化学稳定性问题及控制对策 鲁巍1， 郄燕秋1， 黎泽钧2， 盛德洋2， 祖秉衡3， 乔晋2， 戴吉胜2 (1．北京市市政工程设计研究总院，北京100045；2．东江水务有限公司，广东东莞523000；3．东莞市城市管理局，广东东莞523000) 摘要： 通过评价我国南方某市配水管网水质的化学稳定情况，研究了碱度、氯化物等水质指标对管网腐蚀以及管网腐蚀对配水管网浊度、总铁含量的影响。结果表明：①在南方典型水源水质情况下，铁的稳定性是配水管网面临的主要问题，794个管网测试水样中总铁含量低于出厂水总铁含量的仅占32．8％，约7％的水样总铁含量超标。②低碱度、高氯化物含量是造成管网腐蚀的主要原因，水质拉尔森指数较高(LR，>1，LR2>0．3)，呈现出明显的电化学腐蚀性质。③管网浊度与总铁呈现出显著的线性相关关系，r=0．66(Ot=0．05，P—value<<0．05)，说明管网腐蚀是影响管网浊度的重要原因之一。最后结合该市实际情况和水质特点提出了相应的化学稳定性控制对策和建议。 关键词：化学稳定性；铁；腐蚀； 浊度；拉尔森指数；碱度 化学稳定性的评价是针对配水管网中化学无机物质的迁移转化(沉淀结垢和腐蚀管网)行为的。庞大的地下管网系统就如同一个大型的“反应器”。实践证明，水在这样的反应器内发生着复杂的物理、化学、生物的变化，从而导致水质发生变化，造成管网污染。给水管网化学不稳定将造成许多有害影响，如造成输水能耗的增加、在管网中发生反应，增加出水色、嗅味和浊度，严重时产生“红水”、在管网中发生反应，引起消毒剂(余氯等)和水中溶解氧的衰减。最终导致腐蚀管网，降低管网寿命j。 因此为了保证用户用上安全、健康的饮用水，在研究新的净水工艺和技术的同时评价饮用水进入管网后的行为十分必要。衡量给水管网化学稳定性一般需要考虑的问题包括：钙、镁离子的稳定性；碳酸盐系统的稳定性；铝离子的稳定性；铁离子的稳定性；锰离子的稳定性等等。本文重点结合南方某市的水质特点，对铁稳定系统及电化学腐蚀情况进行了研究和评价，最终针对管网水实际问题提出化学稳定性的控制对策和建议。 1现状水源水质特点 南方某市给水水源主要以地表水为主。水质总体水平达《地表水环境质量标准》Ⅱ～Ⅲ类水体的水平，其中高锰酸盐指数(CODMn)年均值低于4 mg／L。其区别于北方地区的部分水质特点有： ①水源水pH值较低，水质偏酸眭，处于6．6～7．2； ②水源水总碱度较低，平均<30 mg,／L； ③受咸潮影响较大，高时至250—400 mg／L(正常情况下氯化物浓度平均值为10～30 mg／L)。 2现状管网浊度变化特性 浊度是用来评价饮用水浑浊性的指标，是表征水质和过滤效果的重要参数。过高的浊度通常伴随着较高含量的致病微生物，如病毒、寄生虫和细菌等。我国饮用水行业标准《城市供水水质标准}CJ／T 206—2005中规定饮用水浊度应低于1 NTU(特殊情况≤3 NTU)。美国饮用水水质标准中更是明确规定以地表水为水源的饮用水系统其浊度任何情况下不得超过1 NTU，并且任何月份的连续日监测结果中95％的水样必须达到<0．3 NTU。 图1为该市第二、三、四、五水厂出厂水浊度的统计情况。共计有效数据148个，统计时间从2003年一2006年初。从图中可以看出，出厂水浊度<1 NTU的保证率约为99％，<0．5 NTU的保证率约为80％，<0．3 NTU的保证率约为65％。其中浊度最大值为2．68 NTU，最小值为0．13 NTU，平均值为0．34 NTU。总体上看，出厂水可以达到《城市供水水质标准》的要求，四个水厂的水处理工艺在浊度控制上有效。 图2为管网水浊度的统计情况。水样取自30个水质监测点，共计有效数据1366个，统计时间从2003年-2006年初。从图中可以看出，管网水浊度<3 NTU的保证率约为97．8％，<1 NTU的保证率约为80％，<0．5 NTU的保证率约为50％，<0．3 NTU的保证率约为25％。其中浊度最大值为10．7NTU，最小值0．13NTU，均值为0．73 NTU。比较出厂水与管网水浊度的变化差异，可以看出：①饮用水进入管网后浊度上升，水质不能完全达到饮用水相关水质标准；②管网水平均浊度为0．73 NTU，较出厂水平均浊度升高约0．4NTU；③管网水浊度0．3时，水质对于低碳钢的腐蚀速率明显增大。德国水质标准要求给水管网中LR，<1。 图4为该市4个水厂从2003年_2006年出厂水LR值的平均值。从图中可以看出，四个水厂出厂水LR，>1，LR：>0．3，水质呈现出非常明显的电化学腐蚀性质。 需重点指出的是，东莞市近年来在一定时期水源水均会受到海水倒灌导致的咸潮的影响。咸潮期间[cl一]浓度甚至会增加至250～400 mg／L以上(正常情况下氯化物浓度平均值为10～30 mg／L)，这将显著提高管网水的电化学腐蚀指数，可能会对管网的化学稳定性产生极为不利的影响，需要供水企业提高警惕。 5铁与浊度的关系 图5为管网水中总铁和浊度的相关关系图，从图中可以看出，两项指标的相关系数r=0．66(d=0．05，P—value<<0．05)，具有显著的相关性。这说明管网水浊度的升高与管网腐蚀有着密切的关系，这也解释了前述管网浊度上升的原因。 6控制对策与技术 针对管网水化学稳定性问题，提出几点控制对策和技术如下： ①制定供水企业出厂水稳定性的指导性要求 防腐蚀、除结垢措施，都比不上保持出水水质化学稳定的措施解决问题彻底，因此这不仅仅是个经济问题。在相关生活饮用水水质标准中，应当对化学稳定性补充提出指导性的要求，应该引起供水行业的重视。 ②加大管网技术改造的力度以及管网运行的科学管理 ③调节水质的化学性质 a．pH值。在必要的情况下应当对出厂水的pH进行调节，防止出厂水pH的变化造成管网铁化学不稳定，减少用户出水中总铁的含量。调节pH一般采用投加石灰等物质进行调节。 b．溶解氧(DO)。增加管网水中氧化剂的量可以减少腐蚀结垢产物中铁的释放，从而控制铁化学稳定性。目前，国外已将曝气法作为管网腐蚀控制技术用于中小型水厂以及人力物力资源相对紧张的水厂中。 C．碱度和缓冲强度。水中的碱度可以作为水中和酸能力的一种衡量，基本上是靠弱酸强碱盐作为缓冲体系，当加入酸时，可以阻止pH下降。在固定pH情况下，铁腐蚀速率一般随着总碱度的升高而降低。缓冲强度对腐蚀速率的影响主要是因为它减少了腐蚀反应造成的阴极阳极之问的巨大的pH的变化。 d．投加缓蚀剂。向水中投加少量的缓蚀剂可以减少腐蚀速率、金属的释放或者对两者都有减少，目前使用的缓蚀剂主要有磷酸盐和硅酸盐。我国深圳市水务集团已将石灰与Na3PO4缓蚀剂用于改善管网水质，控制管网水化学稳定性。 e．电化学阴极保护。通常通过用一个所谓的“牺牲阳极(sacrificial anode)”与要保护的材料电连接。阳极材料对整个系统来说是阳极的(比要保护的材料易受腐蚀)，从而将该系统转化为阴极，最终达到保护管网系统的目的。 7结论与建议 ①在南方典型水源水质情况下，铁的稳定性问题是配水管网面临的主要问题，794个管网测试水样中总铁含量低于出厂水总铁含量的仅占32．8％，约7％的水样总铁含量超标。 ②低碱度、高氯化物含量是造成管网腐蚀的主要原因，水质拉尔森指数较高(LR。>1，LR：>0。3)，呈现出明显的电化学腐蚀性质。对南方城市，尤其是沿海受咸潮影响的城市而言更为严重，需引起足够重视。 ③管网浊度与总铁呈现出显著的线性相关关系，r=0．66(a=0．05，P—value≤0．05)，说明管网腐蚀是影响管网浊度的重要原因之一。 ④保持出厂水水质化学稳定是从根本上解决管网腐蚀的重要措施之一。因此在相关生活饮用水水质标准中，应当对化学稳定性补充提出指导性的要求，供水行业应充分重视。

1给水管壁生物膜的影响因素 影响管壁生物膜的形成与生长有许多因素：管网水中的营养物质、管道的材料、水中的消毒剂浓度、水温、水力条件等。 许多研究对管壁生物膜生长与管网水中基质浓度的关系进行了探讨。Kooij等在玻璃容器生物膜生长试验中，对比了低浓度AOC的饮用水和外加微量碳源后反应器中生物膜形成速率，发现后者远远大于前者，而且饮用水中微量的AOC(<10ug／L)足以能够形成生物膜。 Chandy等研究了基质浓度对生物膜形成的影响以及生物膜对管网水中消毒剂余量的影响。研究发现悉尼饮水中碳源是生物膜生长的限制因素；在氯胺存在的条件下生物膜仍然可以生长，生物膜的形成加剧了氯胺的衰减。而在低基质浓度的条件下，加氯消毒，没有观测到生物膜生长的现象。他建议饮用水处理与管理应该将有机物去除、控制生物膜生长和管网水中余氯量的维持有机结合起来。 Ollos等对生物膜形成与基质浓度、消毒剂、水力条件、管材、温度的关系进行了研究。在试验条件下，消毒剂对于生物膜的形成影响最大；不添加营养基质条件下，温度对生物膜形成影响很小，而水流剪切力影响最大；低水流剪切力条件下，提供有机营养，温度成为生物膜形成的最大影响因素；高营养基质与低消毒剂余量，使得生物膜细菌数量大大升高。 李爽对给水管壁生物膜进行了初步研究，指出不同管材对于生物膜的发育过程影响很大，主要是因为不同管材内壁粗糙度和受腐蚀情况有所不同。PVC管与镀锌钢管相比，由于管壁粗糙度较小；受腐蚀程度较轻，PVC管不利于生物膜发育。通水六个月之后PVC管的生物膜活菌数比镀锌钢管低一个数量级，当生物膜发育日趋成熟时，管材的影响作用减小，不同管材之间生物膜活性相差不大。 2管壁生物膜对供水安全性的影晌 管壁生物膜给饮用水带来许多负面影响：管壁生物膜的细菌成为高级微生物的食料，使得高级微生物能够在管网水中生存；配水管网中生物膜中细菌死亡及生物膜脱落会导致水的浊度、味道和嗅味上升；造成生物腐蚀，使得配水管网的摩擦阻力升高；生物膜提供了致病菌存在与生长的场所，并且增加了病毒与寄生虫存在的可能性。生物膜同样也提高了细菌对消毒剂的抵抗能力。 一般来说，水源水经过自来水厂的处理，其细菌指标都能符合水质标准的要求。但是，在给水输送的过程中，生物膜在管网中生长发育。而附着生物膜中存在有各种各样的微生物，其中不乏病原体和机会病原体。 马从容对蚌埠市饮用水的生物稳定性进行了研究，通过管道垢样的扫描电镜观察发现管道中细菌的繁殖已极为严重，有杆菌、球菌、丝状菌等，它们藏匿、附着并栖息于管垢的颗粒物之中。菌种鉴定为管壁繁殖的细菌中有两种革兰氏阴性异养杆菌，其中一种是条件致病菌。 美国学者Norton等在他们的给水管道模拟系统中的管壁生物膜中分离出了鸟【型】结核分支杆菌(Mycobacterium avium)：这是一种非常严重的致病菌，可以引起结核病和麻风病。’

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hitme123

讨论可以，但你说了算吗？ 一个水厂的水质不同，处理工艺和使用药剂也会不同，除了说话算数的人提的问题，回答了也是没用。 中国的现状不容许不是拍板的人提问题。

是的我说了不算,但技术应不分贵贱.

应让更多的人掌握技术......

我希望一个搞水的人应该职业道德出好水为大家的身体健康负责.

hitme123

搞技术的不会随便将技术对他人说的，微软不会公开原始代码，可口可乐不会公开配方一样。

是的您说的很对，但是在不损害自身利益的情况应能帮助多少帮多少。毕竟水要喝到人肚子里。那怕帮助一个水厂提高水质，就有成千上万的人受益。。。。。。。。。。。。。。。。

自来水是一个特殊的一个行业，有很多问题是职业道德素质问题。

生物 预 处 理工艺是指在常规工艺之前增设生物处理，通过微生物群体新陈代谢活动对水中的有机物、氨氮以及亚硝酸盐等进行初步处理。目前己经研究成功的微生物技术主要有生物滤池、生物接触氧化池、生物活性炭池以及生物转盘等。它的优点是减轻了常规处理工艺的负荷，改善了水的混凝和沉淀性能，延长了水的过滤等物化处理工艺的使用周期和增大了使用容量，还可以减少水中致突变物质的前驱物质，缺点是基础建设一次性投资大;占地面积大，一般水厂没有足够的面积进行改造;微生物进行新陈代谢的供氧需要消耗一定的电能;微生物群体的新陈代谢的活性受温度的影响较大，温度过低不利于微生物的新陈代谢，也就不利于水中有机物的去除。从目前国内的研究和实践看，长江流域以北生物预处理工艺的微生物群体新陈代谢活性受温度变化的影响较大，从而使水中有机物的去除受温度变化的影响较大。

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hitme123

夏季和冬季水质不同，处理工艺和使用药剂会不同。 不要想用一种药剂和一种工艺来解决一个水厂的所有问题，特别是北方的一年四季水质变化较大的水厂，这点国内水厂很少考虑。 水厂的具体问题应该做现场试验，所以在论坛提问也很难讨论。