塘沽市政用水水质控制稳定性研究

作     者：张东伟 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐娜

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：塘沽市政源水 MIEX 混配 海水淡化水 朗格里尔饱和指数 拉森系数 

摘      要：市政源水中有机物浓度随季节变化对水质影响显著,有机物的有效去除是保证市政源水水质的关键。海水淡化水是缓解淡水资源短缺的有效方法。由于海水淡化水的化学稳定性较差,对现有的市政旧铸铁管网存在一定侵蚀性和腐蚀性,因此如何结合天津市塘沽市政源水的季节性水质特性,研究海水淡化水与市政源水混配的稳定性问题,对于实现利用旧市政管网输送海水淡化水及保证市政供水的稳定性具有重要意义。本文研究了树脂吸附的方法去除塘沽市政源水中有机物的机理及工艺,确定了提高海水淡化水化学稳定性的措施及技术参数。首先,针对不同季节的天津市塘沽市政源水,研究了磁性离子交换树脂(MIEX)对市政源水中有机物的吸附处理工艺,确定了处理不同季节市政源水MIEX最佳投加量(春、夏、秋、冬季分别为6mL/L、8mL/L、8mL/L、8mL/L)及最佳吸附时间(30min)。结果表明：MIEX具有良好的再生性能,MIEX吸附有机物的过程可由Freundlich模型及准二级动力学方程描述,吸附过程为放热过程。与常规混凝工艺相比,MIEX与混凝工艺联用能够提高CODMn去除率(约为45%)。MIEX对于去除市政源水中有机物效果显著。其次,研究了海水淡化水与塘沽市政供水的混配工艺,考察了混配比、pH、搅拌速率对混配水水质稳定性的影响。采用正交试验方法优化了海水淡化水与不同季节塘沽市政源水最佳混配工艺参数为：海水淡化水与春季市政源水混配体积比为1：2.5,pH为8.2,搅拌速率为100r/min:海水淡化水与夏季市政源水混配体积比为1：2.5,pH为8.2,搅拌速率为100r/min;海水淡化水与秋季市政源水混配体积比为1：2.5,pH为8.4,搅拌速率为100e/min;海水淡化水与冬季市政源水混配体积比为1：2,pH为8.4,搅拌速率为100r/min。经混配工艺处理海水淡化水LSI由-5.11提高到0.5,IL由2.16降低到1.0,海水淡化水化学稳定性明显提高。最后,探讨了现有市政旧管网对市政用水水质稳定性的影响。采用管龄约为20年的塘沽市政铸铁旧管道,考察了连续运行条件下海水淡化水、自来水、混配水对现有市政旧管网的腐蚀性,考察了水体中总铁浓度、硬度、浊度和色度的变化规律。研究结果表明：海水淡化水对现有市政旧管网具有较强的腐蚀性。在循环运行72h后,海水淡化水中总铁浓度由0提高至0.27gg/mL,通过对海水淡化水进行混配处理,混配水中总铁浓度由0.05μg/mL提高至0.20μg/mL,混配工艺能够有效降低海水淡化水对市政铸铁旧管道的腐蚀性。