2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、供水管網(wǎng)水質安全是當前供水行業(yè)的熱點問題之一,隨著研究的逐步深入,供水管道鐵腐蝕和鐵釋放已變成了兩個意義不同的概念。本文首先進行了城市供水管道腐蝕產(chǎn)物的物理化學特性和管道鐵釋放規(guī)律的研究,然后,從鐵形態(tài)學角度,進行了管道中鐵的遷移轉化研究,之后,基于鐵釋放機理分析,建立了管道鐵釋放通量模型和城市供水管網(wǎng)鐵釋放風險評價體系,最后提出了控制管道鐵釋放的管理措施。
  實驗數(shù)據(jù)說明城市舊有水源出廠水水質腐蝕性較高,從而導致管段內壁腐蝕嚴

2、重,形成了發(fā)達且分層的腐蝕管垢層。鑄鐵管和鍍鋅鋼管腐蝕產(chǎn)物的主要元素均為鐵和氧,兩種元素在鑄鐵管和鍍鋅鋼管腐蝕產(chǎn)物中的質量百分比之和分別平均大于80%和90%。晶態(tài)鐵氧化物主要是磁鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、四方纖鐵礦、綠銹和菱鐵礦,但是,在不同的管道腐蝕產(chǎn)物中,晶態(tài)鐵氧化物的含量存在差異。
  硫酸根濃度從30mg/L提高到195mg/L和氯離子濃度從10mg/L提高到190mg/L,管道鐵釋放速率均明顯上升;pH值從7.05提高到8

3、.25和堿度從125mg/L提高到185mg/L,管網(wǎng)鐵釋放均得到有效控制;溶解氧在8.0mg/L到16.0mg/L范圍內變化,鐵釋放速率先下降后上升;余氯在0mg/L到1.9mg/L范圍內變化,鐵釋放先抑制再促進后趨于穩(wěn)定。
  在管網(wǎng)的運行管理中,水流方向的改變會在短時間對鐵釋放產(chǎn)生劇烈的影響;流速在超出一定臨界值之后,流速變大,鐵釋放量隨之變大;隨著水力停留時間的延長,管道鐵釋放量增加程度明顯。
  通過7~12月份長

4、達140多天的長期檢測管網(wǎng)鐵濃度變化和相關水質指標,分析發(fā)現(xiàn)溫度是影響管網(wǎng)季節(jié)變化中鐵釋放的重要因素。
  硫酸根和氯離子對二價鐵氧化速率影響微弱;pH值從7.03提高到7.89,二價鐵氧化速率急劇上升;在恒定pH值條件下,溶解氧從2.49mg/L提高到8.46mg/L,二價鐵氧化速率變化不大;堿度提高,二價鐵氧化速率會變大;一氯胺在0~1.12mg/L范圍內升高,二價鐵氧化速率隨之變大。
  管網(wǎng)水體中鐵顆粒物與濁度存在正

5、相關性。硫酸根和氯離子分別在34~389mg/L和9~292mg/L變化,鐵顆粒物的形成量變化不大;pH值從7.03提高到7.89,鐵顆粒物的形成量上升;溶解氧從2.49mg/L提高到8.46mg/L,鐵顆粒物的形成量變化不大;堿度從118mg/L提高到247mg/L,鐵顆粒物的形成量上升;一氯胺在0~1.12mg/L范圍內升高,鐵顆粒物的形成量隨之增加;隨著時間的累積,鐵顆粒物的形成量也會逐漸增加。
  在管道鐵釋放較高階段,管

6、道腐蝕產(chǎn)物中的總鐵以及游離氧化鐵含量較高,不穩(wěn)定鐵化合物和過渡態(tài)鐵化合物含量會上升,隨著水溫下降以及溶解氧、pH、堿度等逐漸上升,管道鐵釋放水平下降,管道腐蝕產(chǎn)物中的總鐵以及游離氧化鐵含量也隨之降低,不穩(wěn)定鐵化合物和過渡態(tài)鐵化合物同時被緩慢氧化,形成穩(wěn)定的磁鐵礦和針鐵礦。
  硫酸根在凈水工藝中基本沒有變化,氯離子只在預氯化和混凝階段略有增加,堿度在混凝階段有所下降,但是氯離子和堿度的變化均微弱。pH在混凝過程中會有所下降,溶解氧

7、會受到臭氧工藝的影響。拉森指數(shù)隨著混凝劑投加量的增加而上升;在研究期間的8月份到11月份,碳酸鈣沉淀勢CCPP在時間上呈現(xiàn)上升趨勢,在工藝單元中變化微弱。
  采用一維移流擴散方程和物料平衡方法兩種方式,建立了城市供水管網(wǎng)鐵釋放通量模型,通過比較管道鐵釋放量的實測值與管網(wǎng)鐵釋放通量模型的預測值,兩者的絕對誤差在-0.008~0.019mg/L,相對誤差在-6.74~7.77%,該模型對管道系統(tǒng)的鐵釋放預測較為準確。
  基于

8、管網(wǎng)鐵釋放的不確定性,結合系統(tǒng)工程和運籌學知識,建立了城市供水管網(wǎng)鐵釋放風險模糊評價體系,力求表達供水管網(wǎng)水體中鐵濃度存在的風險狀況,優(yōu)化日常鐵檢測取樣點位置和便于供水行業(yè)運行管理。
  針對南水北調中線工程通水后的天津市城市供水管網(wǎng)鐵釋放風險問題,從管道腐蝕產(chǎn)物的物理化學特性,水質特點與水力條件三方面分析,在做好水源地水質保護和長距離輸水管渠水質不被污染的前提下,城市供水管網(wǎng)不會發(fā)生大面積的“黃水”現(xiàn)象。但是,需要做好管網(wǎng)供水分

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