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《清华大学》 2009年
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给水管网铁稳定性特性及控制技术研究

王洋  
【摘要】: 本论文研究目的是完善给水管网铁稳定性理论体系,形成给水管网铁稳定性控制技术。论文针对铁稳定性问题中铁细菌作用和原水水质突变的影响展开研究,分析了给水管网铁细菌作用机理,形成有效的给水管网铁细菌控制技术;利用给水管网铁稳定性理论分析解决水源切换引起的黄水问题,提出应对黄水问题的水源调配控制技术和化学药剂控制技术。 天津市给水管网中铁细菌数量为0~107CFU/mL,与管网水中余氯成负相关,夏季铁细菌数量高于冬季约2log。分离得到两种异养铁细菌:鲍曼不动杆菌和氧化微杆菌,并对这两种铁细菌的灭活特性进行了研究。为了达到99%的灭活率,需要一氯胺余氯浓度至少0.2mg/L。 利用AR反应器对铁细菌的生长特性和腐蚀特性进行了研究。定量评价了铁细菌腐蚀作用占总腐蚀的比例约为30%。在所测定流速条件下,达到稳定后剪切力大小对于管壁铁细菌的数量和铁细菌腐蚀无明显影响。当余氯浓度维持在0.3mg/L时,管壁铁细菌数量和出水铁细菌浓度均降低1~2log,铁细菌腐蚀速率降低40%。铁细菌腐蚀速率与管壁铁细菌数量的对数成正比,悬浮铁细菌浓度与管壁铁细菌数量具有线性关系。在此基础上分析得到给水管网铁细菌作用机理,提出了给水管网铁细菌控制技术。 针对北京市水源切换后管网局部地区出现黄水问题展开研究,利用水质判别指数和管段反应器分析确定了黄水产生的原因是由于新水源高浓度的硫酸盐使管网中管垢保护层薄弱地区的管垢发生破坏,管垢过量铁释放引起管网水质超标。通过水质判别指数计算和模拟试验,提出水源调配控制技术,通过实践证明该技术能够控制黄水问题,使管网水质逐渐好转。 为了提高新水源使用比例同时保证管网水质稳定性提出给水管网铁稳定性化学药剂控制技术,主要包括:投加磷酸盐控制技术、调节碱度和pH控制技术、改变消毒方式控制技术。对这三种技术进行了综合评价,其中投加聚磷酸盐技术能够有效可行的控制管网黄水问题。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU991.33

【引证文献】
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