一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法技术

本发明专利技术提供了一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，本方法通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到所述供水系统的用于试验的原位试验管段，然后在原位试验管段上进行试验，对供水系统的本地水及对待切换的用于置换本地水的置换水的水质检测，得到水源切换下水质参数的变化结果。本发明专利技术的方法在现役管道上对部分管段做分离处理，不需要将试验管道全部挖出，不仅减少开挖工作量、改造成本低、对限制挖掘地段的管段仍能试验，而且避免管段的移动，对管道内的现有的物理、化学和微生物系统的影响小，所得试验数据能充分模拟在水源切换条件下现役管道内水质变化的情况，对预测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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于饮用水处理中的管网安全输配领域，尤其涉及一种测定原位模拟水源 切换条件下管网水质的方法。
技术介绍
随着社会和经济的发展，人们对于水资源特别是饮用水资源的需求日益增加。饮 用水水质的保障一直是供水行业普遍关注的热点，保障饮用水的安全需要综合考虑从水源 地到用户龙头的整个系统，其中管网输配是供水过程的一个关键环节，水质在管网输配过 程中的稳定性决定用户端水质的优劣。 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)。当水源改变时，水质化学成分的变化影响管壁内已有管垢的稳定性，可能导致其中 以铁为主的腐蚀产物的释放和管网水质的恶化。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（Red Water)事件。 在国内，2008年，北京市为了弥补当地水资源的不足，调入异地水库地表水取代当地的地下 水和地表水，在局部地区发生了较严重的黄水现象。为了避免上述情况，保障饮用水的 安全，需要对水源切换时管网水质的变化作出合理预测，分析黄水发生的可能性，以便提 前准备应对方案。 为研究水质化学成分对管网腐蚀和腐蚀产物释放的影响，前期通过实验室模 拟，先后提出了朗格利尔饱和指数（Langelier Saturation Index, LSI)、莱氏稳定指数 (Ryznar Stability Index, RSI)、碳酸?丐沉淀势（Calcium Carbonate Precipitation Potential, CCPP)和拉森指数（Larson Ratio, LR)等。但是，对于不同管垢条件的供水管 网，在水质条件改变的情况下，管网水质的稳定性预测具有一定的局限性。 申请号为201110258380. 5的中国专利申请公开了一种管段模拟反应器和方法， 该专利技术通过截取一段给水管网的已腐蚀管段，管段坚直放置，上下两端分别设置有机玻璃 盖板，以微电机带动搅拌桨对管段内的试验用水进行搅拌，以搅拌产生的环流来近似模拟 实际给水管道中的水流流动，用于研究管段内壁管垢长时间接触产生的水质变化。 由于供水管网的腐蚀产物生成和释放是一个复杂的反应过程，包括物理、化学、生 物等多种作用，将管段切割取样带回实验室的过程中，因不可避免的震动、氧化等原因，会 影响管道内的腐蚀产物和微生物的原有形态，进而影响试验结果的准确性。将管段带回到 实验室后，如果管段长度不够，就很难模拟实际管网中的水流状态，实际管段中的水流是轴 向的，管垢在这样长期的水流方向影响下会具有一定特征，若以搅拌产生的横向环流来近 似模拟实际给回管道中的纵向水流流动条件，其水流方向与原有管段里的水流方向不符， 在和管垢发生化学反应时，反应速率、平衡条件都会有所不同，有可能导致试验结果与实际 的水质变化情况有较大差别。同时，因现役的自来水供水管网多埋于地下，管段取样需开挖 地面，取样的长度和位置受到地面建筑物等各种客观条件限制。 因此，原位模拟水源切换可在解决埋地管道取样限制的同时，减小外界条件对管 道内的腐蚀产物和微生物的影响，更准确、更快捷的预测水质改变时的现役供水管网水质 变化，对预测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。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质 的方法，包括： 通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到原位试验管段； 将试验水通入所述原位试验管段，模拟不同供水条件； 对流经所述原位试验管段的所述试验水进行水质测定，得到所述试验水的水质参 数； 其中，所述试验用水包括本地水和置换水，所述本地水的为供水系统管段内的长 期输送的自来水，所述置换水为用于置换本地水的其它水源水。 其中，得到所述原位试验管段包括以下步骤： 从供水系统的现役管网中选择一个管段； 将所选取管段与供水系统进行分离处理； 通过在已分离的所选管段的两端分别安装用于进水的第一连接件和用于出水的 第二连接件，得到所述原位试验管段； 其中，在经所述分离处理后的供述系统管段的两个端口分别安装用于供水的第三 连接件和用于进水的第四连接件。 特别是，所述的用于试验的原位试验管段为现役供水系统中的一段管段。 尤其是，所述第一连接件和第二连接件用于与所述原位试验管段的端口和运行单 元的管路相连接，材质为不锈钢或铸铁带水泥浆内衬。 特别是，所述连接件上带有阀门，试验用水可以通过连接件进出原位试验管段。 得到所述试验水的水质参数包括以下步骤： 将所述试验水通入所述的原位试验管段； 对流经所述试验管段的试验水进行取样，得到试验水水样； 对所述的试验水水样进行检测，得到所述试验水流经所述试验管段前后的水质参 数及变化规律。 特别是，所述的试验水经由离心泵泵入所述的原位试验管段。 尤其是，在所述离心泵与原位试验管段之间，设有用于监控试验水流速的测速装 置和用于将药剂和试验水混合的混合装置。 特别是，所述对流经所述试验管段的试验水进行取样可以为自动取样或手动取 样。 尤其是，对所述的试验水水样进行检测是通过连接于所述取样装置之后的检测装 置对所述试验进行水质参数的检测。 特别是，所述的水质测定可以采用在线检测仪，也可以为便携式水质检测仪。所述 的在线监测仪可以为并联的PH电极、在线余氯分析仪、在线浊度仪和在线电导率仪，还可 以为一多功能水质参数分析仪；所述的便携式水质检测仪可以为多个便携式检测仪表，也 可以为一多功能水质参数分析仪。上述两种方式均可以检测所述本地水或置换水的pH、总 余氯含量、浊度、电导率、温度、铁浓度和溶解氧浓度。 其中，对所述置换水的水质进行调节： 对未进入所述原位试验管段的置换水水样进行检测，得到所述置换水的水质参 数； 根据得到的所述未进入试验管段的置换水的水质参数，确定调节所述置换水的水 质所需的药剂种类和加入量； 将相应的药剂加入到所述的置换水中，得到不同水质条件的置换水。 其中，所述的将相应的药剂加入到所述的置换水中是通过加药系统实现的。 特别是，所述的加药系统包括加药泵和储药罐，所述的储药罐内可根据需要分别 加入预先配置好的氯原液、浓酸和浓碱溶液。 尤其是，所述加药系统的个数可以根据需要增加或减少。 其中，所述的置换水的来源可为水车来水或外接水源，可以将所述置换水先储存 在可移式装置中的水箱里，对所述置换水进行预先水质调节。 尤其是，所述的原位模拟水源切换条件下管网水质稳定性的方法可以对管道水的 静态停滞条件和动态流动条件进行模拟，分别得到停滞和流动条件下的本地水或置换水的 水质情况。 本专利技术所具有的有益技术效果，至少包括： 1、本专利技术的方法主要目的是研究管段在输送不同水质水的过程中，管段内的管垢 是否会与所输送水发生反应，管段本身是否会影响所输送水的水质，对预测水源切换条件 下供水管网水质变化情况具有十分重要的指导意义。 2、本专利技术的方法选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到原位试验管段；将试验水通入所述原位试验管段，模拟不同供水条件；对流经所述原位试验管段的所述试验水进行水质测定，得到所述试验水的水质参数；其中，所述试验用水包括本地水和置换水，所述本地水为供水系统管段内的长期输送的自来水，所述置换水为用于置换本地水的其它水源水。

【技术特征摘要】
1. 一种测定原位模拟水源切换条件下管网水质的方法，其特征在于，包括以下步骤： 通过对供水系统的所选管段进行分离处理，得到原位试验管段； 将试验水通入所述原位试验管段，模拟不同供水条件； 对流经所述原位试验管段的所述试验水进行水质测定，得到所述试验水的水质参数； 其中，所述试验用水包括本地水和置换水，所述本地水为供水系统管段内的长期输送 的自来水，所述置换水为用于置换本地水的其它水源水。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的得到所述原位试验管段包括以下 步骤： 从供水系统的现役管网中选择一个管段； 将所选取管段与供水系统进行分离处理； 通过在已分离的所选管段的两端分别安装用于进水的第一连接件和用于出水的第二 连接件，得到所述原位试验管段； 其中，在经所述分离处理后的供水系统管段的两个端口分别安装用于供水的第三连接 件和用于进水的第四连接件。3. 根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉仙，刘永康，林爱武，顾军农，李礼，赵蓓，虞睿，柴文，王敏，
申请(专利权)人：北京市自来水集团有限责任公司技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11