论文部分内容阅读
给水管网是城市供水的重要组成部分,随着城市规模的不断增加,给水管网变的越来越复杂,很多城市由原来的单一水厂供水变成多个水厂共同供水。管网中水的二次污染问题越来越受到人们的重视。给水管网中含有形形色色的颗粒物和沉积物,颗粒物对水质有很大的影响。由于城市供水厂的增多,不可避免的要产生水源切换问题,国内外发生过多起由于水源切换引起的水污染事件。水源切换对于水中沉积物有很大影响,沉积物对于水的二次污染有很大的影响。国内外很多学者的研究表明,管网水中颗粒物与沉积物成分有很好的相似性,颗粒物对水的二次污染影响很大。 本课题通过实验室搭建的两套管道小试实验装置(自来水、超滤水两种水源),研究了不同管材和水源的管道中颗粒物的计数和分级特征。使用SEM-EDS方法测定水中单个颗粒物的形态和化学成分。对于管道主体水中的颗粒物进行富集,之后使用ICP-MS测定富集颗粒物的化学成分。使用XRD方法测定管道沉积物的化学成分。模拟研究了水源切换时悬浮颗粒物对于水中二次污染的吸附与释放。通过对前述实验数据进行综合分析,探究管道水中颗粒物和沉积物的关系,对颗粒物和沉积物的来源进行了分析。 本论文的主要结论如下: 1.超滤水管道中,颗粒数数量很少,颗粒物无明显的分级特征;自来水管道中,随着颗粒物总数的增加,小颗粒物所占比例减少,大颗粒物所占比例增加; 2.2~3μm粒径范围的颗粒物,主要化学成分是Ca。 3.颗粒物对于自来水中的铁、锰、铜、锌、铬等元素浓度的贡献约50%以上; 4.自来水和超滤水小试实验装置,球墨铸铁管中沉积物的主要成分均为SiO2、CaCO3,且两种物质的含量均为50%左右。自来水和超滤水两套小试实验装置中塑料管中的沉积物各不相同; 5.水源切换时,自来水管道中的沉积物加入到超滤水中之后,所形成的悬浮颗粒物能在20min的短时间内使水中污染物浓度达到峰值; 6.同种沉积物分别加入到超滤水和自来水中之后,所形成的悬浮颗粒物最终使两种水中的同种污染物质浓度值相互接近。说明沉积物加入之后,悬浮颗粒物对于水中污染物浓度起着决定作用; 7.对数据进行综合分析,得出如下结论:主体水中的大部分颗粒物可能来自于沉积物的翻起,管道水中颗粒物之间可以相互吸附/聚集产生沉淀。 本论文研究了颗粒物和沉积物与水中二次污染的关系,综合前述实验数据的基础上,提出控制给水管网中的颗粒物与沉积物对于减少给水管网中的二次污染具有重要意义。