我国的饮水安全问题非常突出,绝大多数给水管网都存在严重的沉积现象。给水管网中的含铝管垢是各种微量金属元素蓄积的重要基质,然而,当管网环境条件发生变化,可能会引起金属元素突发性释放进入水体,造成严重的水质问题。为了研究给水管网环境条件突然改变对含铝管垢吸附重金属的影响,本实验分别模拟了含有氢氧化铝管垢、磷酸铝管垢和硅铝酸盐管垢的管网系统,考察这三种含铝管垢对Cd²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺的表面吸附特性。管网进水pH=7.5条件下,1g含铝管垢表面可吸附Cd²⁺0.4mg、Cu²⁺0.4mg、Mn²⁺0.5mg、Ni²⁺0.65mg、Pb²⁺0.7mg、Zn²⁺0.2mg。当管网进水重金属含量降低时,目标金属离子不会从铝垢上脱稳释放。当进水pH从7.5降到6.5后,管网出水Cu²⁺和Pb²⁺均升高20%,而Cd²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺不受影响;当进水pH从7.5升高到8.5以后,出水Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺含量均降低20%,而Cd²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺不受影响。管网水流速度减慢对三种铝垢吸附六种重金属没有影响;但是流速增大后,出水Cu²⁺和Pb²⁺及硅铝酸盐管垢出水Ni²⁺的含量瞬时分别升高了42%、150%、32%。本研究同时考察了完全混合条件下,氢氧化铝、磷酸铝和硅铝酸盐沉淀对Cd²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Zn²⁺的吸附能力。当pH=6.5时,1g含铝沉淀瞬时可吸附Cd²⁺1.8mg、Mn²⁺3.0mg、Ni²⁺1.3mg、Zn²⁺2.7mg、Cu²⁺6.0mg、Pb²⁺5.2mg。当pH=7.5或pH=8.5时,重金属含量在1.0mg/L以内,Cu²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺被含铝沉淀完全吸附,而未被吸附的Cd²⁺和Ni²⁺离子随着初始浓度的升高而升高。给水管网含铝管垢对重金属有较强吸附能力。流速降低,pH升高及水中重金属含量降低对系统运行不会产生负面影响,相反的情况,则会造成管网出水一些重金属含量的升高。这将对管网出水重金属含量的控制有着重要的指导意义。