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随着2014年南水北调中线工程的竣工,丹江口水库水源将调入北方受水区城市,北方B市将面临外调水源和本地水源的多水源频繁切换供水模式。本研究利用中试管网系统模拟研究了本市未来外调水源对当地供水管网水质以及不同水源切换时对当地供水管网铁腐蚀产物释放可能造成的影响,开展了初步的模拟管网中试研究。从北方某受水区城市的实际管网中挖取了历史通水水源不同的4个地点的无内衬铸铁管并运输至丹江口中试基地,搭建了4套管网模拟系统,并在水源切换为丹江口水源水后分7个试验阶段对模拟管网进出水水质进行了16个多月的连续跟踪监测。试验开始后,首先对模拟管网系统切换为丹江口水源进行了长达6个多月的适应性观察研究,这一阶段的观察性试验研究结果表明:丹江口水库水拉森指数在0.5左右,低于该北方受水城市的地表水但高于该市的地下水,具有微弱的腐蚀性。水源切换后,原通地下水的管道系统铁释放量最高,呈现“黄水”现象,切换75d后逐渐达到稳定,“黄水”现象消失;而原通地表水为主的3套管道系统只在水源切换初期铁释放量较高,约30d后铁释放趋于稳定并一直维持在较低的水平。管网水的铁释放量与出水浊度存在明显的正相关性。水源切换后伴随总铁释放量的增加,管网出水的pH值、总碱度、总硬度、溶解氧明显降低。不同管道对水源切换响应的差异与其内壁的管垢特征不同有关,长期通地下水的管道内部管垢较薄且无明显分层特征,而长期通地表水的管垢较厚且多呈瘤状分布,具有明显的分层特征。为了模拟多种不同水源间的切换,在丹江口水源水质的基础上又分别开展了硫酸根、氯离子、pH值、氯胺消毒剂和溶解氧等变化对管网铁腐蚀产物释放影响的研究。结果表明:试验管网在先期通入丹江口水源至相对稳定后,再大幅度提高进水的硫酸根浓度和氯离子浓度对管网铁释放影响的作用不大,系统出水总铁浓度和浊度仍满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)。但在氯离子浓度为100mg/L、水力停留时间由8h增加为24h时,管网铁释放量和出水浊度显著升高,且原通地下水的管道铁释放量大于原通地表水的管道铁释放量。在一定范围内降低管网进水的pH值(8.2~7.0)对管网铁释放的影响较小,出水总铁浓度和浊度不超标。在一定范围内提高氯胺消毒剂浓度(0.5~2.0mg/L),在HRT不变的情况下,管网铁释放随着氯胺消毒剂浓度的增加而升高,在增加HRT的条件下,管网铁释放更加严重;水中溶解氧浓度的变化对管网铁释放具有两面性,在一定范围内具有抑制作用,超过临界值后又具有促进作用,在此条件下,HRT对管网铁释放影响依然重要。水源水质特征、管道的管垢结构特征以及管网水力停留时间等是影响水源切换条件下管网铁释放的重要因素。通过扫描电镜,X荧光光谱分析,X射线衍射分析,及X光电子能谱等材料分析仪器的检测,发现管垢外部输水平滑而致密,内部多孔而疏松。β-FeOOH和FeCO3是管壁腐蚀产物中的不稳定成分,水源切换之后,管垢的化学成分发生了相应的变化,最终形成了以Fe3O4和α-FeOOH为主的稳定性管垢。XRD的分析结果显示,系统稳定后的管垢成分中Fe3O4和α-FeOOH的含量高达50%以上。