一种水源切换时保障供水管网水质稳定性的方法与流程

文档序号:11939312阅读:706来源:国知局

本发明属于饮用水处理中的管网安全输配领域,涉及一种保障供水管网水质稳定性的方法,特别涉及一种在水源切换条件下保障供水管网水质稳定的方法。



背景技术:

社会和经济的发展对水资源特别是饮用水资源的需求日益增加,长距离调水、海水淡化及多水源综合利用已成为解决缺水城市水资源短缺问题的主要途径。然而,不同水源水质特征的不同,水源切换后,水厂出水进入管网在输配过程中有水质恶化,甚至出现“黄水(Red Water)”的风险。

有关水源更换引起的管网水质恶化现象,在国内外均有报道。上世纪九十年代,美国亚利桑那州图桑市将当地地下水切换为科罗拉多河的地表水后,发生了较为严重的“黄水”事件。我国天津市在季节性换水时,将地下水更换为地表水源后,管网末端出水出现“红水”现象,并且水中细菌超标。发生管网“黄水”时,用户端出水的浊度、色度、细菌总数、铁离子等指标均有可能不达标,给工业生产(印染、电池、化工等)及居民日常生活造成较大影响。对于多水源联合供水的城市,确保水源更换后,出厂水水质在管网输配系统中的稳定,是保障安全优质供水的重要环节。因此,在水源切换前,对管网“黄水”发生风险进行预测,提出相应的保障管网水质稳定的方法,是水源切换条件下保障水质安全的关键。

发生上述管网水质恶化现象是因为供水管网在长期运行过程中,由于腐蚀、沉积等原因在管道内壁会形成相对稳定的、以管道腐蚀产物或沉积物为主要成分的界面层(或称之为“管垢”,Pipe Internal Scale)。供水管道因材质、使用年限、输送水水质的不同,其内壁腐蚀产物的形态组成和稳定性也差别较大,但开挖现役供水管道取管垢,分析管道腐蚀情况和管垢稳定性,在实际应用中受管壁内腐蚀层取样、反应复杂且影响因素多的限制,直接分析难度较大。

然而,对于服役期长的管网,其管壁及管壁内腐蚀层与输送水间存在长期形成的化学平衡,分析管网内长期输送水的水质,可间接的反映管垢稳定性。前期研究先后提出了两大类判别指数:一类主要是基于碳酸钙溶解平衡的指数,如的朗格利尔饱和指数(Langelier Saturation Index,LSI)、莱氏稳定指数(Ryznar Stability Index,RSI)、碳酸钙沉淀势(Calcium Carbonate Precipitation Potential,CCPP)等;另一类则是基于其它水质参数、表征水腐蚀性强弱的指数,如拉森指数(Larson Ration,LR)。前一类判别指数主要是基于水中溶解的碳酸钙是否达到饱和状态及其一系列的结垢和溶解的动态平衡;后一类判别指数拉森指数(LR)的提出是基于估算输送水过程中管网原位腐蚀中包括硫酸根、氯离子和总碱度在内的无机阴离子对管道腐蚀的影响,认为水体的腐蚀性取决于水中腐蚀性组分与缓蚀性组分的比例。上述两类判别指数均只考察了输送水与管道发生相互作用中某一方面的化学平衡对管道腐蚀和腐蚀产物释放的影响,不全面,尤其是对于现役供水管网中已存在管垢的管段。同时,还有研究指出管垢中腐蚀产物的释放除与上述指数的水质指标,如硫酸盐、氯离子、碱度、硬度等有关外,还与余氯、溶解氧和硝酸盐等多个水质指标有关,而且实际上输送水与管道的相互作用是多种化学平衡综合作用的结果。

综上所述,现有的上述指数只是考虑了某一方面化学平衡对管道腐蚀和腐蚀产物释放的影响的影响因素,不能有效预测水源切换后供水管网“黄水”发生风险,需要综合考察多个水质参数、能更全面的预测方法水质变化。

此外,为保证供水管网水源切换后水质的稳定性,在预测“黄水”发生风险的同时,还需要针对“黄水”发生风险较大的供水区域,在水源切换初期进行调配供水,确保管网输送水的稳定性,保障供水安全。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有城市供水管网在水源更换过程中由于水源水质发生变化,输送过程中可能发生“黄水”现象,针对降低“黄水”发生风险的现有技术存在的技术问题,提供一种在水源切换时保障供水管网水质稳定性的方法,本发明方法对“黄水”发生风险预测的准确性高,而且采用本发明方法,水源切换过程中不会发生“黄水”现象,有效保证管网供水的安全性,并且本发明方法方便易行,简单快捷。

为实现本发明的目的,本发明一方面提供一种在水源切换时保障供水管网水质稳定性的方法,包括首先测定新水源和原通水两种水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),然后计算两种水源的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)。

其中,所述原通水为水源切换地供水管网内的水。

特别是,所述两种水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)按照如下步骤测定:

1)分别测定新水源、原通水的水质参数:氯离子(mg/L)、硫酸盐(mg/L)、硝酸盐(以N计,mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L),以及测定原通水的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L);

2)将步骤1)测定的水质参数进行单位换算,转换成以mol/L计;

3)将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)分别计算新水源、原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR):

式(Ⅰ)中:

[氯离子]为新水源、原通水的氯离子浓度,mol/L;

[硫酸盐]为新水源、原通水的硫酸盐浓度,mol/L;

[硝酸盐]为新水源、原通水的硝酸盐浓度,mol/L;

[碱度]为新水源、原通水的总碱度,mol/L;

[硬度]为新水源、原通水的总硬度,mol/L;

[溶解氧]为原通水的溶解氧浓度,mol/L;

[余氯]为原通水的余氯浓度,mol/L。

由于溶解氧和余氯与水处理工艺过程有直接关系的原因,本发明采用公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)时,式中新水源的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算。

其中,步骤1)中所述水质参数:氯离子(mg/L)、硫酸盐(mg/L)、硝酸盐(以N计,mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的相应方法进行测定。

尤其是,步骤1)中所述总碱度(以CaCO3计,mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的酸碱指示剂滴定法进行测定;总硬度(以CaCO3计,mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的EDTA滴定法进行测定;硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的离子色谱法进行测定;所述溶解氧(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的溶解氧仪法进行测定;所述余氯(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的N,N-二乙基-P-苯二胺光度法进行测定。

特别是,溶解氧(mg/L)采用便携式溶解氧仪进行测定。

尤其是,所述溶解氧(mg/L)采用便携式水质分析仪(HACH,HQ40d)配溶解氧探头(HACH,LDO101)进行测定。

特别是,还包括:若新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)≤-0.08,则直接切换新水源,为管网供水;若新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)>-0.08,则首先将新水源与原通水进行调配混合处理,采用新水源与原通水的混合水为管网供水,然后逐步提高新水源的加入比例,直至全部切换为新水源。

其中,ΔWQCR=WQCR—WQCR

水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)≤-0.08时,则直接切换新水源,为管网供水;水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)>-0.08时,需要将新水源与原通水进行调配后为管网供水,待管网适应后,在逐步提高新水源的加入比例,直至全部切换为新水源。

特别是,还包括在采用新水源与原通水的混合水为管网供水过程中,测定供水管网的夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),直至出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》后,再提高新水源的加入比例。

其中,所述出水的浊度(NTU)、总铁(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应方法进行测定;其中测定供水管网夜间停止供水4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)。

特别是,所述出水的浊度(NTU)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的便携式浊度计法进行测定;所述总铁(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的邻菲啰啉分光光度法进行测定。

特别是,在新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)大于-0.08,所述调配混合处理按照如下步骤进行:如果水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)>0,则首先将新水源与原通水按20:80的体积比进行混合,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例,为管网进行供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源。

尤其是,所述逐步提高新水源的加入比例,新水源含量的提高的幅度为10-20%,优选为10%。

尤其是,所述在逐步提高新水源的加入比例过程中,新水源与原通水的体积比依次为30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20,直至全部切换为新水源。

特别是,在新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)>-0.08,所述调配混合处理按照如下步骤进行:如果ΔWQCR≤0,且ΔWQCR>-0.05(即ΔWQCR介于-0.05至0之间),则首先将新水源与原通水按40:60的体积比进行混合,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例为管网供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源。

尤其是,所述逐步提高新水源的加入比例,新水源含量的提高的幅度为10-20%,优选为10%。

尤其是,所述在逐步提高新水源的加入比例过程中,新水源与原通水的体积比依次为50:50、60:40、70:30、80:20,直至全部切换为新水源。

特别是,在新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)大于-0.08,所述调配混合处理按照如下步骤进行:如果ΔWQCR<0,且ΔWQCR≤-0.05(即ΔWQCR介于-0.08至-0.05之间),则首先将新水源与原通水按60:40的体积比进行混合,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例,为管网进行供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源。

尤其是,所述逐步提高新水源的加入比例,新水源含量的提高的幅度为10-20%,优选为10%。

尤其是,所述在逐步提高新水源的加入比例过程中,新水源与原通水的体积比依次为70:30、80:20,直至全部切换为新水源。

特别是,供水管网第一阶段混合供水2-10天供水管网适应后,再按照新水源加入比例逐步提高的方法调配混合水,进行第二阶段混合供水,2-10天后,供水管网适应后,再提高新水源加入比例,反复循环,直至全部切换为新水源。

尤其是,调配混合水管网供水2-6天,优选为3-6天,进一步优选为6天,供水管网适应后,再提高新水源加入比例,反复循环,直至全部切换为新水源。即,每提高一次新水源的加入比例,供水管网供水2-6天,优选为3-6天,进一步优选为6天;待供水管网适应后再提高新水源的加入比例,进行下一阶段的供水,供水2-6天,优选为3-6天,进一步优选为6天;待管网适应后,再提高新水源的加入比例,反复多次提高新水源的加入比例,直至全部切换为新水源。

新水源的加入比例逐步提高按照如下方式进行调配:例如:如采用新水源与原通水的体积比为40:60调配混合水为管网供水;供水管网适应后,则按照新水源与原通水的体积比为50:50调配,混合后为管网供水;待供水管网适应后,再按照新水源与原通水的体积比为60:40的配比调配新水源与原通水,混合后为管网供水;待供水管网适应后,然后按照70:30、80:20的体积比逐步提高新水源的加入比例,为供水管网供水,直至全部切换为新水源。

也就是说,如果第一阶段混合供水选择的新水源与原通水的体积比为40:60调配混合水,在第一阶段混合供水2-10天,优选为2-6天,进一步优选为3-6天,更进一步优选为6天;供水管网适应后,则按照新水源与原通水的体积比为50:50的配比调配新水源与原通水,混合后为管网进行第二阶段混合供水,第二阶段混合供水2-10天,优选为2-6天,进一步优选为3-6天,更进一步优选为6天;待供水管网适应后,再按照新水源与原通水的体积比为60:40的配比调配新水源与原通水,混合后为管网进行第三阶段混合供水,第三阶段混合供水2-10天,优选为2-6天,进一步优选为3-6天,更进一步优选为6天;待供水管网适应后,然后按照新水源与原通水的体积比为70:30的配比调配新水源与原通水,混合后为管网进行第四阶段混合供水,第四阶段混合供水2-10天,优选为2-6天,进一步优选为3-6天,更进一步优选为6天;待供水管网适应后,按照新水源与原通水的体积比为80:20的配比调配新水源与原通水,混合后为管网进行第五阶段混合供水,第五阶段混合供水2-10天,优选为2-6天,进一步优选为3-6天,更进一步优选为6天,待供水管网适应后,全部切换为新水源。

其中,所述管网适应是指新水源与原通水按照比例混合的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),直至夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即供水管网已适应。

特别是,所述出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应方法进行测定。

尤其是,所述出水的浊度(NTU)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的便携式浊度计法进行测定;总铁(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的邻菲啰啉分光光度法进行测定。

本发明另一方面提供一种在水源切换时保障管网水质稳定的方法,包括如下进行的步骤:

1)测定待切换水源的供水管网原通水的水质;

2)根据测定的原通水的水质数据,按照公式(Ⅰ),计算原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR);

3)测定将切换的新水源的水质;

4)根据测定的新水源的水质数据,按照公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),

其中,新水源的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算;

5)若新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)≤-0.08,则直接切换新水源,为管网供水;若新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)>-0.08,则首先将新水源与原通水进行调配混合处理,采用新水源与原通水的混合水为管网供水,然后逐步提高新水源的加入比例,直至全部切换为新水源。

其中,步骤5)中ΔWQCR=WQCR-WQCR

其中,步骤1)中所述测定原通水水质包括测定原通水的氯离子(mg/L)、硫酸盐(mg/L)、硝酸盐(以N计,mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L);步骤3)中所述测定新水源水质包括测定新水源的氯离子(mg/L)、硫酸盐(mg/L)、硝酸盐(以N计,mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)和总硬度(以CaCO3计,mg/L)。

特别是,还包括将测定的原通水、新水源的水质参数数值进行单位换算,转换成以mol/L计后,再按照公式(Ⅰ)分别计算新水源、原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR、WQCR)。

其中,步骤2)和4)中所述原通水和新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与水质参数的关系方程式如公式(Ⅰ)所示:

式中,各水质参数浓度均转换为mol/L代入计算;

新水源的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算。

其中,所述氯离子(mg/L)、硫酸盐(mg/L)、硝酸盐(以N计,mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数测定方法进行。

特别是,所述总碱度(以CaCO3计,mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的酸碱指示剂滴定法进行测定;总硬度(以CaCO3计,mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的EDTA滴定法进行测定;硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的离子色谱法进行测定;所述溶解氧(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的溶解氧仪法进行测定;所述余氯(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的N,N-二乙基-P-苯二胺光度法进行测定。

其中,步骤5)中所述调配混合处理包括如下步骤:

5-1)如果ΔWQCR>0,则首先按新水源与原通水的体积比为20:80调配混合水,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例,为管网供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源;

5-2)如果ΔWQCR≤0,且ΔWQCR>-0.05(即ΔWQCR介于-0.05至0之间),则首先将按新水源与原通水的体积比为40:60的调配混合水,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例,为管网供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源;

5-3)如果ΔWQCR<0,且ΔWQCR≤-0.05(即ΔWQCR介于-0.08至-0.05之间),则首先将按新水源与原通水的体积比为60:40的调配混合水,为管网进行第一阶段混合供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,然后再逐步提高新水源的加入比例,为管网供水,直至夜间停止供水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,反复循环,直至全部切换为新水源。

特别是,步骤5-1)、5-2)、5-3)中所述逐步提高新水源的加入比例,新水源含量的提高的幅度为10-20%,优选为10%。

尤其是,步骤5-1)所述在逐步提高新水源的加入比例过程中,新水源与原通水的体积比依次为30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20;步骤5-2)中新水源与原通水的体积比依次为50:50、60:40、70:30、80:20;步骤5-3)中新水源与原通水的体积比依次为70:30、80:20。

与现有技术相比,本发明方法具有如下优点:

1、本发明的方法在测定和比较原通水和新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的基础上,预测水源切换后供水管网“黄水”发生风险,对“黄水”发生风险低的管网区域,直接切换新水源;对于“黄水”发生风险高的管网区域,将新水源与原通水进行调配后供水,并逐步提高新水源加入比例,直至全部切换为新水源。通过上述措施,在需要切换供水水源的情况下,确保管网输送水的稳定性,保障供水安全。

2、本发明考虑了较全面的水质参数,可综合反映多种化学平衡对管道腐蚀和腐蚀产物释放的影响,从而在水源切换前更好的评价“黄水”发生风险;而且本发明方法评价“黄水”发生风险的准确性高,对保障水源切换条件下供水管网水质稳定性具有十分重要的指导意义。

3、在预测“黄水”发生风险的同时,不需开挖现役供水管道取管垢,方便易行,简单快速,对管道内的现有的物理、化学和微生物系统的影响小。

具体实施方式

以下通过试验例来进一步阐述本发明方法的有益效果。

实施例1

以某地表水为新水源为例,更换以地表水为水源的原通水。

1、测定待切换水源区域管网原通水的水质

1-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定原通水的水质参数,测定结果如下:

其中,采用便携式水质分析仪(HACH,HQ40d)配溶解氧探头(HACH,LDO101)测定溶解氧(mg/L);按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的酸碱指示剂滴定法测定总碱度(以CaCO3计,mg/L);按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的EDTA滴定法测定总硬度(以CaCO3计,mg/L);按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的离子色谱法测定硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L);按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的N,N-二乙基-P-苯二胺光度法进行测定余氯(mg/L)。

《水和废水监测分析方法(第4版)》为国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会,魏复盛编撰,中国环境科学出版社出版,书籍ISBN为7-80163-400-4/X·230。

1-2、将上述测定的原通水的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

1-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR),原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.296;

式(Ⅰ)中:

[氯离子]为原通水的氯离子浓度,mol/L;

[硫酸盐]为原通水的硫酸盐浓度,mol/L;

[硝酸盐]为原通水的硝酸盐浓度,mol/L;

[碱度]为原通水的总碱度,mol/L;

[硬度]为原通水的总硬度,mol/L;

[溶解氧]为原通水的溶解氧浓度,mol/L;

[余氯]为原通水的余氯浓度,mol/L。

2、测定新水源的水质

2-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定新水源的水质参数,测定结果如下:

由于溶解氧和余氯与水处理工艺过程有直接关系的原因,本发明采用公式(Ⅰ)计算新水源的新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)时,式中的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算。

对于溶解氧,虽然水源种类(如地表水、地下水)对水中溶解氧含量的有影响,但在水处理过程中,水在与空气接触的流动状态下复氧过程比较迅速,水中的溶解氧与空气中的氧气易达到溶解平衡,而空气中的氧分压变动不大,故出厂水中溶解氧中含量较稳定。另一方面,出厂水中的余氯含量由水处理过程中消毒剂的投加量决定。因此,对于同一地点(即相同水处理过程和管道输送条件)和同一季节(即相同水温)的条件下,新水源的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算。

2-2、将上述测定的新水源的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

2-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.143;

式(Ⅰ)中:

[氯离子]为新水源的氯离子浓度,mol/L;

[硫酸盐]为新水源的硫酸盐浓度,mol/L;

[硝酸盐]为新水源的硝酸盐浓度,mol/L;

[碱度]为新水源的总碱度,mol/L;

[硬度]为新水源的总硬度,mol/L;

[溶解氧]为新水源的溶解氧浓度,mol/L;

[余氯]为新水源的余氯浓度,mol/L。

3、计算两种水源的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR),计算结果为-0.07;其中:ΔWQCR=WQCR-WQCR

WQCR为新水源的水质腐蚀性判定指标;

WQCR为原通水的水质腐蚀性判定指标。

4、调配供水

新水源与原通水的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR)为-0.153,小于-0.08,直接切换新水源,为管网供水。

切换新水源供水后,切换后的7天之内,每天晚上测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),管网出水的浊度(NTU)小于1.0NTU,并且总铁(mg/L)小于0.3mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,未发生“黄水”现象;其中出水的浊度(NTU)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的便携式浊度计法进行测定;总铁(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的邻菲啰啉分光光度法行测定。

实施例2

某地表水为新水源为例,更换以地下水为水源的原通水。

1、测定原通水的水质

1-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定原通水的水质参数,测定原通水的水质参数,测定结果如下:

1-2、将上述测定的原通水的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

1-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR),原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.159;

2、测定新水源的水质

2-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定新水源的水质参数,测定结果如下:

2-2、将上述测定的新水源的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

2-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.209;

采用公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)时,式中的溶解氧(mg/L)和余氯(mg/L)均采用原通水的数值代入计算。

3、计算两种水源的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR),计算结果为0.051;

新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值为0.05,大于-0.08,则需将新水源与原通水进行调配,并逐步提高新水源加入比例,直至管网适应性提高后再全部切换为新水源。

4、调配供水

4-1)新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值大于-0.08且大于0:先将按新水源与原通水的体积比为20:80的调配混合水,为管网供水;

4-2)管网通水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),其中,出水的浊度(NTU)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的便携式浊度计法进行测定,总铁(mg/L)按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的邻菲啰啉分光光度法行测定;通水6天后,夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.68NTU(<1.0NTU)和0.23mg/L(<0.30mg/L),均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即管网已适应,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为30:70的调配混合水为管网供水;

本发明中调配混合水为管网供水。供水管网适应时间除了6天之外,其他时间如2-10天(优选为2-6天,进一步优选为3-6-天,更进一步优选为6天)均适用于本发明,调配混合水为管网供水后,通水后每天测定夜间停止用水至少4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),管网夜间停止用水4h后的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》后,在提高新水源的加入比例,管网已适应。

4-3)新水源与原通水的体积比为30:70的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水6天后,测定的夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.74NTU和0.26mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为40:60的调配混合水为管网供水;

4-4)新水源与原通水的体积比为40:60的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水5天后,测定的夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.82NTU和0.28mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即已管网适应,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为50:50的调配混合水为管网供水。

4-5)新水源与原通水的体积比为50:50的调配混合水管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水4天后,测定的夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.70NTU和0.25mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为60:40的调配混合水为管网供水;

4-6)新水源与原通水的体积比为60:40的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水3天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.67NTU和0.23mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水;

4-7)新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水3天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.56NTU和0.19mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水;

4-8)新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水2天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.52NTU和0.17mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,全部切换为新水源为管网供水。

实施例3

以地表水为新水源为例,更换以地表水和地下水混合供水区的原通水。

1、测定原通水的水质

1-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定原通水的水质参数,测定结果如下:

1-2、将上述测定的原通水的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

1-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR),原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.225;

2、测定新水源的水质

2-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定新水源的水质参数,测定结果如下:

2-2、将上述测定的新水源的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

2-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.16;

3、计算两种水源的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR),计算结果为-0.064;

新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值为-0.064,大于-0.08,且小于-0.05,则需将新水源与原通水进行调配,并逐步提高新水源加入比例,直至管网适应性提高后再全部切换为新水源。

4、调配供水

4-1)新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值大于-0.08且小于-0.05:先将按新水源与原通水的体积比为60:40调配混合水,为管网供水;

4-2)管网通水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水5天后,夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.72NTU(<1.0NTU)和0.26mg/L(<0.30mg/L),均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即管网已适应,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水;

4-3)新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水5天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.69NTU和0.25mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水;

4-4)新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水4天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.58NTU和0.20mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,全部切换为新水源为管网供水。

实施例4

某地表水为新水源为例,更换以地下水为水源的原通水

1、测定原通水的水质

1-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定原通水的水质参数,测定结果如下:

1-2、将上述测定的原通水的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

1-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR),原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.195;

2、测定新水源的水质

2-1、按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中相应水质参数的测定方法,测定新水源的水质参数,测定结果如下:

2-2、将上述测定的新水源的水质参数进行单位换算,换算成以mol/L计;

2-3、将单位换算后的水质参数代入公式(Ⅰ)中,按照公式(Ⅰ)计算新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR),新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)计算结果为0.155;

3、计算两种水源的水质腐蚀性判定指标之差(ΔWQCR),计算结果为-0.039;

新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值为-0.039,大于-0.05且小于0,则需将新水源与原通水进行调配,并逐步提高新水源加入比例,直至管网适应性提高后再全部切换为新水源。

4、调配供水

4-1)新水源的水质腐蚀性判定指标(WQCR)与原通水的水质腐蚀性判定指标(WQCR)的差值大于-0.05且小于0:先将按新水源与原通水的体积比为40:60调配混合水,为管网供水;

4-2)管网通水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水7天后,夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.78NTU(<1.0NTU)和0.27mg/L(<0.30mg/L),均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即管网已适应,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为50:50的调配混合水为管网供水;

4-3)新水源与原通水的体积比为50:50的调配混合水管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水6天后,测定的夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.79NTU和0.27mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为60:40的调配混合水为管网供水;

4-4)新水源与原通水的体积比为60:40的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水5天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.66NTU和0.23mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水;

4-5)新水源与原通水的体积比为70:30的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水4天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.57NTU和0.20mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,选择新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水;

4-6)新水源与原通水的体积比为80:20的调配混合水为管网供水后,每天测定夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),通水3天后,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.49NTU和0.16mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,再提高新水源的加入比例,全部切换为新水源为管网供水。

在水源切换过程中,始终监测管网的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),未发生“黄水”现象。

尽管上述对本发明做了详细说明,但本发明不限于此,本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改,因此,凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

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