T市供水管网浊度特性的研究及其风险评估的应用

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供水管网承担着将饮用水从水厂输送至用户的重任,管网水质的优劣直接影响着用户的健康。饮用水浊度指标作为最常规的水质监测指标之一,反映了管网水质的综合状况。同时,饮用水浊度指标也是最常用的感官指标之一,水体浑浊、变色等会带来大量的用户投诉,降低供水企业服务形象。因此,如何减少管网水浊度超标问题一直是国内外供水企业关注的热点问题和面临的重大挑战之一。本文在总结前人研究成果的基础上,以我国华北地区T市供水管网为研究对象,对管网水浊度指标的特性进行研究,提出了管网水浊度变化的一般规律和主要影响因素,并应用基于层次分析法的模糊综合评价方法对管道可能引发的浊度变化风险作出客观、准确的评价,从而为供水企业制定相应的浊度管理策略提供决策支持,保障供水水质安全。本文对管网水浊度指标的特性进行了研究。通过对监测站点浊度实时数据的统计分析以及各监测站点供水线路差异的对比分析,总结了饮用水浊度指标在管网中变化的一般规律,并明确了管道属性和水力条件差异是导致管网水浊度变化的主要影响因素。另外,通过模拟管网水状态的静态和动态实验,研究了水体浊度变化的影响因素和基本机理。结果表明,引起管网水浊度增加的主要因素是管道腐蚀、铁释放和水力冲刷。金属类管材由于存在管道腐蚀和铁释放现象,对管网水浊度变化的影响很大,浊度增加的速率随着管垢层的稳定性增加而降低。流速对管网水浊度变化也有很大影响,表现在两方面:流速影响管网水中相关因子的扩散、传递等进程,从而间接影响管道腐蚀进程;流速对管壁有冲刷作用,使水流挟带管垢层表面疏松颗粒进入水体,同时会破坏管垢层稳定性,引起水体浊度的急剧增加。在上述研究的基础上,本文从管道个体引起管网水浊度增加风险的角度,提出管道浊度风险的概念。利用基于层次分析法的模糊综合评价方法,建立了管道浊度风险评价体系,并应用到实例管网中,实现了管道浊度风险的量化评价,确定了管道的浊度风险等级。评价结果与管网实际情况基本相符,说明评价结果准确、客观地表达了实际管网的浊度变化状况。将管道浊度风险评价结果用于管网水浊度指标管理,作为供水企业管理者的辅助决策工具,主要应用于三个方面:定量评估供水管网系统浊度的安全性;优化配置水质在线监测仪器;基于管道浊度风险消减的主动式管网维护。
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