水源切换条件下模拟管网铁离子释放控制

用北京市某供水区域铸铁管段搭建2套模拟管网装置，对水源切换条件下管网铁离子释放的控制进行了研究。实验过程中利用地下水为水源，通过调节进入管网的水中氯浓度为1．0～1．1mg／L，溶解氧浓度为7～8mg／L，经过40d运行后，管垢成分主要为d-FeOOH和Fe3O4。切换地表水源后，新的管垢组成更有助于铁氧化物中铁的氧化还原重新达到平衡，从而可以有效减少水源切换条件下铁离子的释放，管网出水浊度也得到很好的控制，保持了管网水质稳定性。

供水管网管垢特征对铁离子释放的影响

对H市和L市铸铁管道管垢样品进行了采集,并利用X射线衍射分析(XRD)、全自动比表面积及微孔物理吸附仪和场发射扫描电镜(FESEM)对管垢的物理化学特征进行了表征。通过模拟试验考察了在相同水质和水力条件下,管垢特征对铁离子释放速率的影响。研究发现,两地管垢主要晶体成分为Fe3O4(磁铁矿)、α-Fe OOH(针铁矿)和Si O2(石英),但每种组分所占的比例不同。H市管垢中Fe3O4所占比例小于L市管垢,而α-Fe OOH所占比例大于L市管垢。H市管垢多孔,比表面积较大,L市管垢较密实,比表面积较小。铁离子释放量则表现为H市管垢大于L市管垢。

水源切换对管网铁释放影响的中试模拟研究

针对南水北调通水后北方B市将面临的水源频繁切换可能引起管网水质变化的问题,利用中试装置模拟研究了水源切换对管网铁腐蚀产物释放的影响。试验前期先对管网系统切换为丹江口水源进行了长时间的连续跟踪监测。为了模拟多种不同水源间的切换,在丹江口水源水质的基础上开展了硫酸根、氯离子和pH变化对管网铁释放影响的研究。结果表明:管网在前期通入丹江口水源至相对稳定后,再大幅度提高进水的硫酸根浓度和氯离子浓度对管网铁释放的影响作用不大,系统出水总铁浓度和浊度满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。但在氯离子浓度较高且水力停留时间由原来的8 h增加为24 h时,管网铁释放量和出水浊度显著升高,且原通地下水的管道铁释放量大于原通地表水的管道铁释放量。管网进水pH在7.0～8.2范围内变化对铁释放的影响较小。