一种在水源切换时保障供水管网水质稳定性的调配方法与流程

文档序号:12339121阅读:627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调配方法,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调配方法。
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(RedWater)”的风险。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”,PipeInternalScale)。对于服役期长的管网,其管壁及管壁内腐蚀层与输送水间处于相对稳定的平衡状态。然而,不同水源水质特征不同,如果两水源水质差别较大,在水源切换初期,进入管网的水质突然发生变化时,输送水与管垢的平衡则可能被打破,会导致管网内铁释放量增加,引起水体中色度、浊度增加,从而形成“黄水”。另一方面,管道内壁的腐蚀以及管垢的存在会加速消毒剂的耗尽、降低消毒剂的消毒效果,从而影响输送水的微生物安全性。有关水源切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,确保水源切换后,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。为分析水质化学稳定性,从而采取相应的控制措施控制管道的腐蚀和结垢,前期研究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,如朗格利尔饱和指数(LangelierSaturationIndex,LSI)、莱氏稳定指数(RyznarStabilityIndex,RSI)、碳酸钙沉淀势(CalciumCarbonatePrecipitationPotential,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(LarsonRatio,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。然而,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不仅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,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、更全面的预测方法。另一方面,现役供水管道因材质、使用年限、输送水水质的不同,其内壁腐蚀产物也差别较大,仅考虑切换后水源水质的化学稳定性不足以反映管道及管垢对“黄水”发生风险的影响,而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、组成复杂且影响因素多的限制,直接分析难度较大。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,还需要针对新水源与原通水水源水质差异较大的情况,通过科学调配方法,确保管网输送水的稳定性,保障供水安全。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,综合分析管网内长期输送水与新水源间水质差异的大小,可间接的反映新水源否能保持长期输送水与管壁及管壁内腐蚀层之间的化学平衡状态。本发明所提出的水源切换时保障供水管网水质稳定性的调配方法,运用水质差异度指数(WaterQualityDiversityIndex,WQDI)分析管网内长期输送水与新水源间水质差异的大小,并能给出新水源与原通水的科学调配方法和比例。与上述指数相比,考虑因素更全面,且易于实际应用。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切换过程中,由于水源水质发生变化,输送过程中容易发生“黄水”现象和“黄水”发生时间长,针对降低“黄水”发生风险的现有技术存在的技术问题,提供一种在供水水源切换的条件下,保障供水管网水质稳定的方法。本发明方法考虑因素全面,对“黄水”发生风险预测的准确性高,方便易行,简单快捷,并能有效保证管网供水的安全性。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调配方法,包括测定新水源和原通水的水质差异度指数(WaterQualityDiversityIndex,WQDI)。其中,所述原通水为水源切换地供水管网内的水。特别是,所述新水源和原通水的水质差异度指数(WQDI)按照如下步骤测定:1)分别测定两种水源的水质参数:溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L);2)分别计算两种水源的拉森指数(LarsonRatio,LR);3)分别对两种水源的溶解氧(mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)和拉森指数(LR)的数据进行数据标准化处理,分别获得两种水源的溶解氧、总硬度、硝酸盐、拉森指数(LR)的标准化数据,即溶解氧原标、溶解氧新标;LR原标、LR新标;硝酸盐原标、硝酸盐新标;硬度原标、硬度新标;4)按照公式(Ⅰ)计算新水源和原通水的水质差异度指数(WQDI),WQDI=(-0.7417)×(A)2+0.0790×(B)2+(-0.1307)×(C)2+0.0652×(D)2---(I)]]>式(Ⅰ)中:A=溶解氧原标-溶解氧新标;溶解氧原标为原通水溶解氧的标准化数据值;溶解氧新标为新水源溶解氧的标准化数据值;B=LR原标-L新标;LR原标为原通水拉森指数(LR)的标准化数据值;LR新标为新水源拉森指数(LR)的标准化数据值;C=硝酸盐原标-硝酸盐新标;硝酸盐原标为原通水硝酸盐的标准化数据值;硝酸盐新标为新水源硝酸盐的标准化数据值;D=硬度原标-硬度新标,硬度原标为原通水总硬度的标准化数据值;硬度新标为新水源总硬度的标准化数据值。特别是,步骤1)中所述水质参数溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、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)》中的相应的方法进行测定。尤其是,步骤1)中所述水质参数溶解氧(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;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。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。《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。其中,步骤2)中所述拉森指数(LR)按照如下步骤进行计算:2-1)测定两种水源的水质参数:总碱度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)和氯离子(mg/L),并将上述水质参数转为以mol/L计;2-2)按照公式(Ⅱ)分别计算新水源、原通水的拉森指数(LR),LR=([硫酸盐]×2+[氯离子])/[总碱度](Ⅱ)式(Ⅱ)中:[硫酸盐]为新水源、原通水中硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子]为新水源、原通水中氯离子浓度,mol/L;[总碱度]为新水源、原通水中总碱度,mol/L。特别是,步骤2-1)中所述水质参数总碱度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)和氯离子(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中的相应的方法进行测定。尤其是,步骤2-1)中所述水质参数总碱度(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;硫酸盐(mg/L)和氯离子(mg/L)分别按照《水和废水监测分析方法(第4版)》中离子色谱法进行测定。其中,步骤3)中所述数据标准化处理按照如下步骤进行计算:3-1)测定待切换水源区域内的各自来水厂的出厂水的水质参数:溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L),分别获得待切换水源区域内自来水厂的出厂水水质参数的最大值和最小值;3-2)根据测定的待切换水源区域内的各自来水厂出厂水的水质参数,按照公式(Ⅱ)计算各自来水厂出厂水的拉森指数(LR),LR=([硫酸盐]×2+[氯离子])/[总碱度](Ⅱ)式(Ⅱ)中:[硫酸盐]为各自来水厂出厂水的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子]为各自来水厂出厂水的氯离子浓度,mol/L;[总碱度]为各自来水厂出厂水的总碱度,mol/L;3-3)按照公式(Ⅲ)对新水源、待切换的原通水的水质参数、拉森指数(LR)分别进行数据标准化处理,获得相应参数的标准化数据值,式(Ⅲ)中:标准化数据为原通水、新水源的水质参数以及拉森指数(LR)的标准化数据值;测定的参数数据为测定的原通水、新水源的对应的水质参数以及拉森指数(LR)的数值;对应参数最小值表示为水源待切换地各自来水厂出厂水对应的水质参数以及拉森指数(LR)的最小值;对应参数最大值表示为水源待切换地各自来水厂出厂水对应的水质参数以及拉森指数(LR)的最大值。例如:原通水的水质参数标准化数据:其它新水源的水质参数的数据标准化处理参照上述公式进行。特别是,还包括水源调配处理步骤:若新水源与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30,则直接切换新水源,为管网供水;若新水源的与原通水的水质差异度指数(WQDI)>0.30,则首先将新水源与原通水进行混合处理,接着测定调配混合水的水质差异度指数(WQDI),选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的调配混合水,为管网供水。其中,所述新水源与原通水的混合处理按照如下步骤进行:首先将新水源与原通水按体积比为5-95:5-95的比例进行调配混合处理;接着测定调配混合水的水质差异度指数(WQDI),然后选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的调配混合水,为管网进行第一阶段混合供水。特别是,所述新水源与原通水进行调配混合处理过程中新水源与原通水的体积比优选为10-90:10-90,进一步优选为20-80:20-80。特别是,新水源与原通水的体积比按照5:95、10:90、20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20、90:10、95:5的比例进行调配混合。尤其是,新水源与原通水的体积比按照20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20的比例进行调配混合。特别是,新水源与原通水进行混合处理后,首先测定混合水的水质参数,按照公式(Ⅱ)计算调配混合水的拉森指数,按照公式(Ⅲ)计算调配混合水的水质参数的标准数据值;然后按照公式(Ⅰ)计算调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI),最后选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的调配混合水,为管网供水。特别是,还包括在第一阶段混合供水的条件下供水管网适应后,逐步提高新水源的加入比例,调配混合后,为管网供水,逐步提高管网适应性,直至全部切换为新水源。特别是,还包括供水管网第一阶段混合供水后,每天测定夜间停止用水至少4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),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)》,即管网已适应后,再逐步提高新水源的加入比例,为管网进行第二阶段混合供水,管网适应后,再提高新水源的加入比例,反复循环,直至全部切换为新水源。尤其是,每天测定夜间停止用水4h的管网出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)。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至少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)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。尤其是,夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)≤1.0NTU;总铁(mg/L)≤0.30mg/L。特别是,第一阶段混合供水3-15天后,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3-15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。尤其是,调配混合水为管网供水3-15天,优选为6-8天,进一步优选为7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3-15天,优选为6-8天,进一步优选为7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3-15天,优选为6-8天,进一步优选为7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的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的调配混合水为管网供水;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的调配混合水为管网供水;待供水管网适应后,然后按照70:30、80:20的比例逐步提高新水源的加入比例,为管网供水,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按体积比为40:60调配的混合水,在第一阶段混合供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7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的调配混合水为管网进行第二阶段混合供水,第二阶段混合供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7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的调配混合水为管网进行第三阶段混合供水,第三阶段混合供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7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的调配混合水为管网进行第四阶段混合供水,第四阶段混合供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7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的调配混合水为管网进行第五阶段混合供水,第五阶段混合供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7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)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。尤其是,夜间停止用水4h后管网出水的浊度(NTU)≤1.0NTU;总铁(mg/L)≤0.30mg/L。选择其他比例的新水源与原通水调配混合水进行第一阶段混合供水后,按照类似方式逐步提高后续新水源的加入比例,为管网供水,例如选择20:80为第一阶段混合供水后,依次选择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,所述供水管网适应是指混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高调配混合水为管网供水3-15天。尤其是,所述供水管网适应是将混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高调配混合水为管网供水4-8天,优选为6-8天,进一步优选为7天。特别是,还包括在调配混合水为管网供水3-15天后,在夜间停止用水至少4h后,测定管网内出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L),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)》,即表明供水管网适应。其中,混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的配比方法进行调配,为管网供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7天后,夜间停止用水,测定管网内出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)。特别是,停止用水时间优选为4h。特别是,还包括若新水源与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30,则直接切换新水源,为管网供水;若新水源的与原通水的水质差异度指数(WQDI)>0.30,则将新水源与原通水按20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20的比例进行混合,选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的配比方法进行调配后,为管网供水。若新水源与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30,即新水源与原通水的差异较小,对管道内腐蚀层影响较小,不易导致管网输送过程发生“黄水”,则可直接切换新水源;若新水源与原通水的水质差异度指数(WQDI)>0.30,即新水源与原通水的差异较大,管道内壁腐蚀层与输送水之间的平衡会被打破,则将新水源与原通水按20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20的比例进行混合,选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的配比方法进行调配,为管网供水。将调配混合水为管网供水3-15天,优选为4-8天,进一步优选为6-8天,更进一步优选为7天后,夜间停止用水至少4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即管网适应后,再按相同方法逐步提高新水源加入比例,直至全部切换为新水。与现有技术相比,本发明方法具有如下优点:1、本发明的方法在比较新水源与原通水的水质差异度指数(WQDI)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,具有十分重要的指导意义。3、本发明在预测“黄水”发生风险的同时,针对新水源与原通水水源差异较大的情况,可以通过测定计算新水源与原通水不同调配比例下的水质差异度指数(WQDI),提供科学的调配方法和比例,使供水管网逐步适应新水源,在实现水源切换的同时,保障管网水质。4、采用本发明方法通过综合分析管网内长期输送水与新水源间水质变化的差异大小,从而预测新水源否能保持长期输送水与管壁及管壁内腐蚀层之间的化学平衡状态是否能保持,从而预测“黄水”发生风险。所以,进行水源切换时,不需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,方便易行,简单快速,且对管道内的现有的物理、化学和微生物系统的影响小。5、采用本发明方法进行水源切换,“黄水”发生风险小,而且水源切换时间缩短,能够平稳地进行水源切换。通常情况下,在水源切换的前三个月内,表征铁释放的水质指标浊度和总铁,夜间用水量低的停滞水样和日间正常用水时的水样均超出标准限值。而采用本发明方法进行水源切换过程中,能显著降低表征铁释放的水质指标浊度和总铁超标的风险,缩短切换时间。6、本发明考虑到硫酸盐、氯离子和碱度这三项水质参数浓度变化对管垢中腐蚀产物释放所起的促进或抵制的影响不同,如氯离子、硫酸盐,若新水源中二者浓度大于本地水,切换新水源后促进管垢中腐蚀产物释放,“黄水”发生风险高;若浓度低于本地水,即使差异大但不会促进管网腐蚀产物释放,“黄水”发生风险低,而碱度的作用则相反。因此,用拉森指数(LR)代替硫酸盐、氯离子和碱度代入计算水质差异度指数(WQDI),能在考察全面的水质参数的同时,兼顾这三项水质参数浓度变化对管垢中腐蚀产物释放所起的促进或抵制的影响,提高对“黄水”发生风险预测的准确性。7、本发明考虑到不同水质参数数据数量级相差较大对“黄水”发生风险预测结果的影响,在计算前对各水质参数的原始数据进行标准化,提高对“黄水”发生风险预测的准确性。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。实施例1以某地表水为新水源为例,更换以地下水为水源的原通水。1、测定待切换水源区域管网原通水的水质1-1、测定原通水的水质参数,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)。测定结果如下:其中《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、将测定的原通水的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算原通水的拉森指数(LR原),原通水的拉森指数(LR原)的计算结果为0.46;LR原=([硫酸盐原]×2+[氯离子原])/[总碱度原](Ⅱ)其中:[硫酸盐原]为原通水的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子原]为原通水的氯离子浓度,mol/L;[总碱度原]为原通水的总碱度,mol/L。2、测定新水源的水质2-1、测定新水源的水质参数,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)。测定结果如下:2-2、将测定的新水源的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算新水源的拉森指数(LR新),计算结果为新水源的拉森指数(LR新)为0.37;LR新=([硫酸盐新]×2+[氯离子新])/[总碱度新](Ⅱ)其中:[硫酸盐新]为新水源的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子新]为新水源的氯离子浓度,mol/L;[总碱度新]为新水源的总碱度,mol/L。3、数据标准化处理3-1、测定水源待切换地各自来水厂出厂水的水质参数:溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L),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)》中的离子色谱法分别测定硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)。并获得相应水质参数的最大值和最小值及其范围,测定结果如表1所示;3-2、按照公式(Ⅱ)计算水源待切换地各自来水厂出厂水的拉森指数(LR),汇总获得最大值和最小值及其范围,计算结果如表1所示;LR=([硫酸盐]×2+[氯离子])/[总碱度](Ⅱ)表1水源待切换地各自来水厂出厂水的水质参数范围汇总表3-3、按公式(Ⅲ)对两种水源水质参数的数据进行标准化处理,计算结果见表2:式(Ⅲ)中:标准化数据为原通水、新水源的水质参数以及拉森指数(LR)的标准化数据值;测定的参数数据为测定的原通水、新水源的对应的水质参数以及拉森指数(LR)的数值;对应参数最小值表示为水源待切换地各自来水厂出厂水对应的水质参数以及拉森指数(LR)的最小值;对应参数最大值表示为水源待切换地各自来水厂出厂水对应的水质参数以及拉森指数(LR)的最大值。表2两种水源水质参数的标准化数据值表水质参数溶解氧总硬度硝酸盐拉森指数(LR)原通水0.100.720.810.33新水源0.720.120.210.224、计算水质差异度指数(WQDI)按照公式(Ⅰ),计算两种水源的水质差异度指数(WQDI),计算结果为0.60;WQDI=(-0.7417)×(A)2+0.0790×(B)2+(-0.1307)×(C)2+0.0652×(D)2---(I)]]>式(Ⅰ)中:A=溶解氧原标-溶解氧新标;溶解氧原标为原通水溶解氧的标准化数据值;溶解氧新标为新水源溶解氧的标准化数据值;B=LR原标-LR新标;LR原标为原通水LR的标准化数据值;LR新标为新水源LR的标准化数据值;C=硝酸盐原标-硝酸盐新标;硝酸盐原标为原通水硝酸盐的标准化数据值;硝酸盐新标为新水源硝酸盐的标准化数据值;D=硬度原标-硬度新标,硬度原标为原通水总硬度的标准化数据值;硬度新标为新水源总硬度的标准化数据值。5、调配供水5-1、两种水源的水质差异度指数(WQDI)为0.60,大于0.30,即新水源与原通水的差异较大,则需将新水源与原通水进行混合调配,接着测定调配混合水的水质参数,按照公式(Ⅱ)计算调配混合水的拉森指数,按照公式(Ⅲ)计算调配混合水的水质参数的标准化数据值;其中,新水源与原通水的按体积比为20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20的比例进行调配混合,然后按照公式(Ⅰ)计算调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI),最后选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的调配混合水为管网供水,调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)计算结果如表3。表3调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的配比方法进行调配,即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。5-2、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)采用光散射浊度仪(Hach2100PTurbidimeter)进行测定,总铁(mg/L)采用多参数水质分析仪(HACH,DREL2800)进行测定,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0.28mg/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60:40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7天之外,其他时间如6-8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,即管网已适应,再提高新水源的加入比例。5-3、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,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,测定夜间停止用水4h的出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.71NTU和0.25mg/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70:30的调配混合水为管网供水。5-4、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0.65NTU和0.23mg/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80:20的调配混合水为管网供水。5-5、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0.56NTU和0.19mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即已管网适应,全部切换为新水源为管网供水。实施例2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、测定原通水的水质参数,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)。测定结果如下:1-2、将测定的原通水的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算原通水的拉森指数(LR原),计算结果为原通水的拉森指数(LR原)为0.63;LR原=([硫酸盐原]×2+[氯离子原])/[总碱度原](Ⅱ)其中:[硫酸盐原]为原通水的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子原]为原通水的氯离子浓度,mol/L;[总碱度原]为原通水的总碱度,mol/L。2、测定新水源的水质2-1、测定新水源的水质参数,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)。测定结果如下:2-2、将测定的新水源的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算新水源的拉森指数(LR新),计算结果为新水源的拉森指数(LR新)为0.37;LR新=([硫酸盐新]×2+[氯离子新])/[总碱度新](Ⅱ)其中:[硫酸盐新]为新水源的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子新]为新水源的氯离子浓度,mol/L;[总碱度新]为新水源的总碱度,mol/L。3、数据标准化处理3-1、测定水源待切换地各自来水厂的出厂水的水质参数:溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L),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)》中的离子色谱法分别测定硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)。并获得相应水质参数的最大值和最小值及其范围,测定结果如表4所示;3-2、按照公式(Ⅱ)计算水源待切换地各自来水厂出厂水的拉森指数(LR),汇总获得最大值和最小值及其范围,计算结果如表4所示;LR=([硫酸盐]×2+[氯离子])/[总碱度](Ⅱ)表4水源待切换地各自来水厂出厂水的水质参数范围汇总表3-3、按公式(Ⅲ)对两种水源水质参数的数据进行标准化处理,计算结果见表5:表5两种水源水质参数的标准化数值表水质参数溶解氧总硬度硝酸盐拉森指数(LR)原通水0.750.310.250.55新水源0.720.120.210.224、计算水质差异度指数(WQDI)按照公式(Ⅰ),计算两种水源的水质差异度指数(WQDI),计算结果为0.11;WQDI=(-0.7417)×(A)2+0.0790×(B)2+(-0.1307)×(C)2+0.0652×(D)2---(I)]]>式(Ⅰ)中:A=溶解氧原标-溶解氧新标;溶解氧原标为原通水溶解氧的标准化数据值;溶解氧新标为新水源溶解氧的标准化数据值;B=LR原标-LR新标;LR原标为原通水LR的标准化数据值;LR新标为新水源LR的标准化数据值;C=硝酸盐原标-硝酸盐新标;硝酸盐原标为原通水硝酸盐的标准化数据值;硝酸盐新标为新水源硝酸盐的标准化数据值;D=硬度原标-硬度新标,硬度原标为原通水总硬度的标准化数据值;硬度新标为新水源总硬度的标准化数据值。5、调配供水两种水源的水质差异度指数(WQDI)小于0.30,即新水源与原通水的差异较小,不易导致管网输送过程发生“黄水”,则可直接切换新水源供水。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。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、测定待切换水源区域管网原通水的水质1-1、测定原通水的水质参数,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)。测定结果如下:1-2、将测定的原通水的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算原通水的拉森指数(LR原),计算结果为原通水的拉森指数(LR原)为0.55;LR原=([硫酸盐原]×2+[氯离子原])/[总碱度原](Ⅱ)其中:[硫酸盐原]为原通水的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子原]为原通水的氯离子浓度,mol/L;[总碱度原]为原通水的总碱度,mol/L。2、测定新水源的水质2-1、测定新水源的水质参数,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)。测定结果如下:2-2、将测定的新水源的水质参数:硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和总碱度(以CaCO3计,mg/L)进行单位换算,单位换算成mol/L后,按照公式(Ⅱ)计算新水源的拉森指数(LR新),计算结果为新水源的拉森指数(LR新)为0.37;LR新=([硫酸盐新]×2+[氯离子新])/[总碱度新](Ⅱ)其中:[硫酸盐新]为新水源的硫酸盐浓度,mol/L;[氯离子新]为新水源的氯离子浓度,mol/L;[总碱度新]为新水源的总碱度,mol/L。3、数据标准化处理3-1、测定水源待切换地各自来水厂的出厂水的水质参数:溶解氧(mg/L)、总碱度(以CaCO3计,mg/L)、总硬度(以CaCO3计,mg/L)、硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L),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)》中的离子色谱法分别测定硫酸盐(mg/L)、氯离子(mg/L)和硝酸盐(以N计,mg/L)。并获得相应水质参数的最大值和最小值及其范围,测定结果如表6所示;3-2、按照公式(Ⅱ)计算水源待切换地各自来水厂出厂水的拉森指数(LR)的最大值和最小值及其范围,计算结果如表6所示;LR=([硫酸盐]×2+[氯离子])/[总碱度](Ⅱ)表6水源待切换地各自来水厂出厂水的水质参数范围汇总表3-3、按公式(Ⅲ)对两种水源水质参数的数据进行标准化处理,计算结果见表7:表7两种水源水质参数的标准化数值表水质参数溶解氧总硬度硝酸盐拉森指数(LR)原通水0.320.470.530.44新水源0.720.120.210.224、计算水质差异度指数(WQDI)按照公式(Ⅰ),计算两种水源的水质差异度指数(WQDI),计算结果为0.38;WQDI=(-0.7417)×(A)2+0.0790×(B)2+(-0.1307)×(C)2+0.0652×(D)2---(I)]]>式(Ⅰ)中:A=溶解氧原标-溶解氧新标;溶解氧原标为原通水溶解氧的标准化数据值;溶解氧新标为新水源溶解氧的标准化数据值;B=LR原标-LR新标;LR原标为原通水LR的标准化数据值;LR新标为新水源LR的标准化数据值;C=硝酸盐原标-硝酸盐新标;硝酸盐原标为原通水硝酸盐的标准化数据值;硝酸盐新标为新水源硝酸盐的标准化数据值;D=硬度原标-硬度新标,硬度原标为原通水总硬度的标准化数据值;硬度新标为新水源总硬度的标准化数据值。5、调配供水5-1、两种水源的水质差异度指数(WQDI)为0.38,大于0.30,即新水源与原通水的差异较大,则需将新水源与原通水进行混合调配,接着测定调配混合水的水质参数,按照公式(Ⅱ)计算调配混合水的拉森指数,按照公式(Ⅲ)计算调配混合水的水质参数的标准化数据值;其中,新水源与原通水的按体积比为20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20的比例进行调配混合,然后按照公式(Ⅰ)计算调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI),最后选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30的且新水源加入比例最高的调配混合水为管网供水,调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)计算结果如表8。表8调配混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)选择混合水与原通水的水质差异度指数(WQDI)≤0.30且新水源加入比例最高的配比方法进行调配,即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。5-2、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6天后,夜间停止用水4h后出水的浊度(NTU)和总铁(mg/L)分别为0.50NTU和0.16mg/L,均达到《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》,即已管网适应,提高新水源加入比例,全部切换为新水源为管网供水。当前第1页1 2 3 
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