广东某水厂自来水煮沸结垢成因分析及解决方案

针对广东省A水厂愈加频繁的自来水煮沸结垢投诉问题,需要系统探究其成因及解决方案。研究采用X射线衍射能谱(XRD)和扫描电镜电子能谱(SEM-EDS)分析A水厂水垢样品的成分。采用雷兹纳稳定指数(RSI)分析了近10年A水厂出厂水加热煮沸的结垢趋势,应用卡方检验统计模型探究RSI<6与频繁出现投诉月份之间的关联性,通过皮尔逊相关性分析法筛选出对RSI数值具有显著影响的水质参数。统计分析历年水质指标数值,反演水质参数发生的变化及结垢成因。研究表明:A水厂出厂水煮沸产生的垢样主要成分为碳酸钙。结垢趋势预测显示,出厂水RSI(80℃)指数月均值由2014年—2020年的6.11降低至2021年—2023年的5.78,显示出更强的结垢趋势。RSI(80℃)<6的月份与频繁的居民投诉之间具有极显著关联性(χ^(2)=34.90,p=3.498×10^(-9))。结垢问题的加剧与pH、总硬度、总碱度的变化呈极显著负相关(r<-0.8,p≤0.01)。历年枯水期总硬度、总碱度的同时上升导致了偶发的结垢问题;而2021年初以来,氯消毒剂的更换和西江流量减少引起的原水水质变化共同导致了出厂水pH的上升,引发频繁的结垢问题。对此,A水厂应以科学引导民众为主、工艺调节为辅,同时可将RSI(80℃)用于结垢趋势的监测和预测。

基于EMD-DELM-LSTM组合模型的湖泊水位多时间尺度预测

针对水位时间序列具有线性与非线性混合、不确定性高等特点带来的预测困难问题,提出了一种基于经验模态分解(EMD)、长短时记忆网络(LSTM)和深度极限学习机(DELM)的EMD-DELM-LSTM组合模型,其中DELM和LSTM采用并联结构预测,并与EMD串联连接。首先使用EMD将原始信号分解为若干个具有单一特征的本征模态函数(IMFs),再将IMFs分类重组为高、中、低频信号后输入DELM-LSTM并联结构中进行预测并重构。以广州某大学重要湖泊为例验证模型的有效性,结果表明,与EMD-LSTM、EMD-DELM、LSTM、DELM和BiLSTM模型相比,本模型在不同时间尺度下的预测性能均有显著提升,其中40 min时间尺度下的预测性能提升效果最为明显,分别较对比模型提升43.08%、22.92%、45.79%、30.92%和47.31%。可见,本模型对于不同时间尺度的水位预测具有良好的可靠性和稳定性。

基于SVM算法的热电厂化学水处理结垢量预测方法

传统的热电厂化学水处理结垢量预测方法的预测结果与实际结垢量偏差大,存在一定的预测误差,影响了设备的运行维护,为此,提出基于SVM算法的热电厂化学水处理结垢量预测方法。设计支持向量机的结垢预测模型,在分析热电厂设备运行参数的基础上,使用关联分析法选取结垢预测参数,并采用热量传递关系,由外部数据测算设备内传热温度参数,建立SVM的结垢预测模型,为提高预测模型的精准度要求,选取三种评价指标对模型进行评价。通过实验结果可知,设计的预测方法在对热电厂化学水处理结垢量进行预测的过程中,最大误差为0.02 mg/m^(3),准确性较高,具备较好的实际应用价值。

近50年来长江宜昌站水温变化的多尺度分析

基于1956-2006年月均水温和年均水温资料,采用复Morlet小波函数,对长江中游宜昌水文站近50年来河流水温的年内变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了宜昌水文站水温变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下水温序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来水温变化进行了预测。结果表明,近50年来宜昌站河流水温变化具有多层次的时间尺度结构,年水温和各季节水温均存在10-16年和4-6年左右时间尺度的周期变化,水温变化的阶段性特征明显。经水温变化趋势分析,2006-2008年左右年均水温处于偏高期,在2009-2012年左右水温将偏低。该研究结果为长江中游宜昌江段重要水生生物动态变化的水温响应研究提供了参考。

黄河径流序列标度不变性分析及趋势预测研究

长期以来,影响黄河干流梯级电站可持续发展的因素,除了关键技术因素、经济因素和环境因素,还有对未来径流趋势的认知不足。可见研究黄河干流径流变化趋势,对于黄河干流梯级电站可持续发展具有重要的现实意义。论文利用非趋势的波动分析法,对黄河干流贵德、头道拐和花园口3个水文站径流的标度不变性和未来变化趋势进行了分析和预测。结果显示,3个水文站的径流量将会减少,这将对黄河干流梯级电站可持续发展不利。

盐家油田油水井结垢原因探讨

对地层温度65～75℃的盐家油田油水井近井地带、井底、井筒发生严重结垢的原因进行了分析探讨。7口油井采出的地层水均为NaCO3型水．矿化度6．4～10g／L，HCO3浓度高（1．6～3．7g／L），Ca^2＋＋Mg^2＋浓度较低；1口水源井水及1口水井注入水为CaCl2型水，矿化度32～33g／L，Ca^2＋＋Mg^2＋浓度高（3．1～3．8g／L）而HCO3浓度低；采用CaCO3饱和指数法和CaSO4热力学溶解度法预测，在70℃下所有水样均有CaCO3结垢趋势，除3口油井采出的地层水外，均有CaSO4结垢趋势。3口油井采出的地层水与水源水在25℃按不同比例混合后，悬浮物含量大幅度上升。在70℃放置7天后再次大幅度上升，烘干的悬浮物易溶于稀盐酸．其主要成分为碳酸盐．说明注入水、地层水不配伍。1口电泵采油井和1口注水井油管垢样含盐酸可溶物（碳酸盐）超过90％。讨论了碳酸盐、硫酸盐垢的生成条件：温度、压力及pH值。图1表4参3。

荧光光谱法检测水质COD时温度、浊度、 pH的影响分析

以COD标准液为研究对象,基于特定激发波长下的荧光发射光谱数据,采用化学计量学算法对水质COD进行了检测,分析了水的温度、浊度和pH的变化对发射光谱的影响,并对相关参数的影响进行了补偿校正。在此基础上建立了多参量共同作用时对水质COD预测模型的补偿校正方法。首先采用荧光光谱法对浓度范围为1～55 mg·L^(-1)水质化学需氧量(COD)标准溶液进行三维荧光光谱的采集,去除散射峰以后采用基于蚁群算法优化的偏最小二乘法(ACO-iPLS)对不同激发波长(Ex=255～285 nm,间隔为5 nm)下的荧光发射光谱(Em=275～450nm)数据进行特征提取并采用基于粒子群优化的最小二乘支持向量机算法(PSO-LSSVM)进行预测模型的建立。结果表明,不同激发波长下的荧光发射光谱数据模型的检验集决定系数R■在0.961 8～0.998 1范围内,当采用波长为Ex=270 nm的激发光作用时所激发出的荧光发射光谱数据所建模型的效果最优,其检验集决定系数R■=0.998 1,预测均方根误差RMSEP=0.348 3 mg·L^(-1)。其次,对温度、浊度、 pH对荧光光谱法检测水质COD的影响进行了分析,并给出了相应的补偿模型。结果表明,温度和浊度在检测水质COD时对荧光光谱的影响不可忽略,但通过建立补偿模型可以对其影响进行有效的补偿校正,温度补偿后荧光数据模型的整体平均偏差Bias=0.130 6 mg·L^(-1),经浊度补偿后可以很好的校正浊度变化对荧光光谱法检测水质COD的影响,而pH范围在4～12.3内变化时对荧光光谱的影响相对较小,因此可忽略。最后,结合单一影响因素的分析结果,对荧光光谱法检测水质COD时水体的多种环境因素(温度、浊度、 pH)共同作用的影响进行了分析。实验结果表明,忽略pH影响后,可以采用对温度和浊度同时补偿的方法对二者的影响进行有效的校正。该结果可为水质参数光学传感器在调试过程中抑制环境因素的影响提供参考。

陈堡油田回注污水CaCO_3结垢预测及实测

应用Ｄａｖｉｓ 和Ｓｔｉｆｆ 等预测ＣａＣＯ３ 结垢趋势和结垢严重程度的公式以及带压力注水系统中ｐＨ 值计算方法，对陈堡油田陈２ 、陈３ 块混合污水进行了ＣａＣＯ３ 结垢理论预测，通过库尔特粒径分析证实了理论预测结果。

罗52区地层水与注入水水质分析及结垢趋势预测

在油田注水开发过程中,如果有两种以上不相容的水相遇,就容易产生无机垢,结垢造成了油田开采过程中大量的经济损失。本文首先通过一系列的实验研究,分析了罗52区地层水和注入水的水质特征,总结了目前碳酸钙和硫酸钙结垢趋势的预测方法,进而对不同配比下地层水与注入水混合后碳酸钙和硫酸钙的结垢趋势进行了预测。实验结果表明:罗52区地层水与两种类型注入水按不同比例混合后,基本上无碳酸钙和硫酸钙结垢趋势,即两种水样静态配伍性较好,这将有利于油田的注水开发。

油水井井下垢样的快速化学分析与判断

随着油田的持续开采,油井含水不断上升,井下管柱的腐蚀结垢现象日趋严重,油水井免修周期逐渐缩短。对井下垢样的快速准确判断是正确制定各项井筒处理及生产管理措施的重要保证。根据长期实践经验,提出利用酸溶、滴定等简单的定量化学分析手段,结合定性化学分析手段对井下垢样进行快速判断的方法。以一口油井内壁垢样为例,详述测试过程,得出垢样主要为腐蚀产物的结论,针对性采取井筒处理及生产维护措施后,该井延长检泵周期累计315天。

HS油田注水系统结垢趋势预测

通过对HS油田注水系统水质特征进行分析,运用目前常用的结垢趋势的预测方法,对HS油田注入水的碳酸钙和硫酸钙结垢趋势进行了预测。结果表明,HS油田注入水系统具有碳酸钙结垢趋势,并无硫酸钙结垢倾向。

基于多元逐步回归的大型灌区年退水量预测模型研究

对于水资源短缺的西北地区,研究大型引黄灌区退水规律及退水量预测对灌区水资源高效利用和灌区水资源管理具有十分重要的意义。本文利用宁夏青铜峡灌区的实测资料,通过灰色关联分析法研究了宁夏引黄灌区年退水量的影响因素和预测模型,得出影响灌区退水量的主要因素依次为灌溉引水量、地下水位、降水量和蒸发量;建立了灌区退水量的多元逐步回归预测模型,并对青铜峡灌区退水量进行了预测研究,结果表明,该模型具有较高的预测精度,研究成果为灌区水资源高效利用奠定了科学基础。

地热回灌系统水结垢预测

地热回灌是实现地热能可持续利用的最有效手段。然而,在地热回灌过程中,会有多种因素影响回灌效果,化学堵塞便是普遍存在的影响因素。地热水由于压力和温度的变化,某种矿物成分因过饱和而产生沉淀进而堵塞孔隙喉道导致回灌量衰减。本文根据陕西宾馆于2011年进行的回灌试验,利用水化学分析及结垢预测软件来分析水化学成分和矿物饱和指数(SI),检验矿物溶解或沉淀的可能性。据预测结果,对地热回灌水进行预处理再回灌,提高回灌效率。

汕尾市螺河—黄江水系连通可行性和规模分析

汕尾市螺河和黄江两大流域由于径流空间分布、调节性能、水资源质量、供需平衡状况不同存在水系连通的可行性,研究两流域的连通有助于提高汕尾市水资源配置能力和实现水资源可持续发展。计算分析表明,螺河流域调节性能差,弃水量大,实施螺河—黄江连通,将提高螺河流域水资源利用率和黄江流域供水保证率,当引水规模为10m3/s时,可以利用螺河弃水基本解决黄江流域的缺水问题。

阜新市松涛湖水上乐园项目可行性分析

针对项目可行性评价问题,分析了阜新市松涛湖生态旅游区水上乐园项目旅游客源市场现状,运用市场分析与规模预测,对客源增长趋势进行评判,运用SWOT分析项目面临的优势、劣势、机会与威胁。研究结果表明,阜新市松涛湖水上乐园项目建设基础良好、外部环境有利于该项目的发展,验证此项目可行。

海上A油田异常水质分析及配套工艺研究

南海东部A油田为边水驱岩性油藏,油井投产后地层压力下降迅速,产量递减明显,需要注水补充地层能量。注水水质是判断油田能否注水的前提,在水质异常分析基础上,提出“结垢量增加量”评价新方法和悬浮物含量分析新方法,确定了注入水可能引起的储层伤害,并提出了配套工艺,确保水质满足油田注水要求。研究表明:①J层水源水异常的主要原因是水中的亚铁离子氧化导致的;②通过地面水处理流程增加高纯度制氮设备、去除水中亚铁离子等工艺,能除铁或避免亚铁离子氧化,可确保注水水质。

龙羊峡水电站水情自动测报系统规模分析

文章详细介绍了龙羊峡水情自动测报系统的应用目标、流域自然环境与水文特性、管理模式、通信信道、信息共享和发布等方面的情况 ,并在此基础上提出了龙羊峡水情自动测报系统的规模和工作模式 ,为系统的投资、设计和实施提供了科学的依据。

城市再生水资源利用潜力与前景分析——以合肥市为例

在分析合肥市水资源开发利用、水环境质量状况与水资源供需形势的基础上,探讨了合肥市开展再生水利用的必要性与意义,提出发展再生水回用是解决城市水资源短缺问题的有效途径之一。初步确定合肥市再生水利用的主要方式,同时对再生水可供水量规模进行预测,并对再生水的利用前景进行分析,根据合肥市污水回用存在的问题提出污水资源化利用的建议性对策,为合肥市水资源综合规划及节水型社会建设提供参考依据。

油田注水系统结垢腐蚀机理

辽河油田高升采油厂注水系统结垢腐蚀比较严重,基于注水水质的分析结果,开展了结垢趋势的理论预测,结果与该厂现场垢样的X射线衍射(XRD)分析结果一致:该厂注水系统中存在CaCO3和CaSO4的结垢趋势。分别对碳酸盐和硫酸盐的结垢机理和影响因素进行分析,指出温度的升高有利于碳酸盐垢的形成,压力的增加可以使CaCO3、MgCO3和CaSO4垢在水中的溶解度增大;pH值越高,形成碳酸盐垢的趋势越强,而对硫酸盐垢的形成基本无影响;两种垢的结垢趋势均随含盐量的增加而减弱;流速会影响注水中碳酸盐和硫酸盐在管道内表面的结垢过程。研究结论为高升采油厂解决结垢腐蚀问题提供了依据。

中原油田油井结垢分析与预测

为有效解决严重影响中原油田油井正常生产的结垢问题,对中原油田油井井筒结垢机理与结垢预测技术展开研究。采用Ryznar稳定指数法预测碳酸钙垢和经过校正温度、压力、离子强度的Oddo-Tomson饱和指数法预测硫酸盐结垢的数学模型和判据,在Visual Basic 6.0环境下,使用VB语言,结合Access数据库以及基于面向对象的程序设计方法等编译了结垢趋势预测软件。通过现场水质资料进行碳酸钙和硫酸盐的结垢指数计算,以及油井垢样的组成分析,所得垢样成分与结垢趋势预测结果基本一致,说明该结垢趋势预测软件具有实际应用意义,能够快速、准确地预测结垢趋势,并能给出相应的解决方案和建议。