水源切換條件下北京市受水區(qū)管網(wǎng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、給水管網(wǎng)在水源切換過程中，容易發(fā)生“黃水”現(xiàn)象。主要是由于新水源和原水源的穩(wěn)定性不同，導(dǎo)致原水源和管網(wǎng)腐蝕產(chǎn)物之間的平衡被打破，腐蝕產(chǎn)物中的鐵釋放到水中，水的濁度色度上升。因此，在南水北調(diào)北京市受水區(qū)通水之前，有必要對(duì)丹江口水源和北京市現(xiàn)有水源的水質(zhì)化學(xué)特性進(jìn)行對(duì)比，分析通水后發(fā)生“黃水”現(xiàn)象的可能性。
　　丹江口水庫(kù)的pH范圍7.81~8.37（均值8.05），略高于北京市本地水源。丹江口硫酸根濃度為18~38mg/L（均值28

2、 mg/L），拉森指數(shù)范圍0.23~0.36（均值0.3），低于北京市地表水水源，但高于北京市地下水水源（以S8廠為主）。丹江口氯離子濃度為2.8~9.3mg/L（均值4.7mg/L），堿度范圍80~120 mg/L（均值104 mg/L），遠(yuǎn)低于北京市本地水源；CCPP范圍0.08~6.7 mg/L（均值3.37 mg/L），略低于北京市本地水源。
　　總的來說，丹江口水源腐蝕性較弱，化學(xué)穩(wěn)定性較好。北京市切換為丹江口水源后，原

3、供地表水區(qū)域可能不會(huì)發(fā)生“黃水”現(xiàn)象，但是原供地下水區(qū)域有發(fā)生“黃水”的風(fēng)險(xiǎn)。
　　為了驗(yàn)證北京市管網(wǎng)對(duì)丹江口水源的適應(yīng)性，分別挖取不同通水水源的管段在丹江口搭建中試模擬系統(tǒng)。兩批實(shí)驗(yàn)管段在通入丹江口水后，出水總鐵濃度和濁度都較高，出現(xiàn)“黃水”現(xiàn)象。在一段時(shí)間以后，系統(tǒng)出水水質(zhì)都趨于穩(wěn)定。在相同實(shí)驗(yàn)條件下，通入丹江口水后，原通地下水的管段系統(tǒng)鐵釋放量較高，且穩(wěn)定所需時(shí)間更長(zhǎng)。這和管段原通水歷史有關(guān)，長(zhǎng)期通地下水的管段內(nèi)管垢較薄，沒

4、有明顯分層，在水源切換后容易受新水源水質(zhì)影響而釋放鐵。長(zhǎng)期通地表水的管段腐蝕嚴(yán)重，有明顯分層的管垢，外層堅(jiān)硬致密，對(duì)內(nèi)部腐蝕產(chǎn)物起到保護(hù)的作用，在一定程度上抑制鐵釋放。
　　通過 X射線衍射分析，可以發(fā)現(xiàn)管道腐蝕產(chǎn)物中的主要鐵氧化物晶體有六種，依次是針鐵礦（α-FeOOH）、磁鐵礦（Fe3O4）、纖鐵礦（γ-FeOOH）、菱鐵礦（FeCO3）、四方纖鐵礦（β-FeOOH）和綠銹（Fe6(OH)12CO3）。主要的非鐵氧化物晶體有四

5、種，依次是方解石（CaCO3）、斜發(fā)沸石（Ca2Na2.24K1.48Mg0.8Al6Si30O72(H2O)22.76）、斜長(zhǎng)石（(Na,Ca)Al(Si,Al)3O8）和石英（SiO2）。
　　主要鐵氧化物晶體與幾個(gè)水質(zhì)參數(shù)（氯化物、堿度、pH、電導(dǎo)率和鈣硬度）存在一定的相關(guān)性。其中，纖鐵礦與上述幾個(gè)水質(zhì)參數(shù)均沒有顯著的相關(guān)性，磁鐵礦和LR指數(shù)顯著正相關(guān)。針鐵礦與幾個(gè)參數(shù)都顯著相關(guān)，與堿度的相關(guān)性最好；通過對(duì)幾種水質(zhì)參數(shù)之間的