保持配水系統水質良好的五步策略
| 論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2002-06-01 |
| 來源 | 天津市自來水集團有限公司科技信息 | ||
| 作者 | 佚名 | ||
| 摘要 | 與公共給水有關的健康問題,始終是公眾關注的重點,且主要集中在水源保護、水處理工藝以及消毒方法幾方面。而配水系統(包括管道輸送、貯水裝置及其附屬設施壩被視為凈水輸送過程的安全屏障。 傳統的設計方法一般趨向于加大管徑和貯水設施的規格,但這樣會導致水的停留時間過長,引起剩余氯的損失, ... | ||
與公共給水有關的健康問題,始終是公眾關注的重點,且主要集中在水源保護、水處理工藝以及消毒方法幾方面。而配水系統(包括管道輸送、貯水裝置及其附屬設施壩被視為凈水輸送過程的安全屏障。
傳統的設計方法一般趨向于加大管徑和貯水設施的規格,但這樣會導致水的停留時間過長,引起剩余氯的損失,造成味、嗅及其它水質問題。從運行角度看,許多貯水設施始終保持裝得很滿,目的是準備應對可能發生的緊急狀況,而這樣做的結果,可引起水質下降。另外,配水系統所選用的某些材料,可能適合微生物的再生長,這種情況實際屬于管理問題。管道中使用未經涂襯的或裸露的二價鐵管材時,可引起“紅水”出現。總之,在水力學、供水需求和水質幾個方面需要做更好的平衡。
為優化配水系統水質,使水達到用戶家中均能保持良好,給水企業應考慮以下五個步驟:
第一步修記錄、運行數據以及該企業的管理方法等多方面情況的綜合評論來完成。
(1)水質問題分出類別。水質問題可分類為微生物、理化和感官幾方面。
配水管網內水中的微生物問題包括細菌增殖或稱再生長、硝化及水媒性疾病。水質理化參數包括消毒副產物的生成、鉛、銅含量。溫度、腐蝕性、pH穩定性、垢的生成、涂層的副產物、剩余消毒劑的保持以及沉積物。感官水質問題包括味、嗅、色度等。
(2)進行水質監測,以便進一步說明企業存在的問題。
(3)必須了解管理方面的要求。
(4)用戶的期望是很重要的。
第二步:確定企業水質目標,同時制定初步運行標準。
這一步是確定企業水質目標。例如將其配水系統全部有效測試點的消毒劑剩余量的目標確定在0.4mg/L,等。除此之外,企業還應制定特殊運行標準,以有助于達到那些既定目標。例如以下的幾點建議:
·源水溫度的穩定性;
·在地平面始終保持一定正壓力(138kPa),以達到消防用水要求;
·在產水與貯水系統中的停留時間盡可能短
·整個配水管網中的剩余消毒劑含量達到預設點,如0.2mg/L。等等。
第三步:評價幾種方法,然后做出最佳選擇。
第三步利用第一步、第二步的信息,推導、評價、選擇出好的方法??筛鶕嬖诘乃|問題的類別,對運行、維護、管理等方面做出調整,提出最適用的解決方法。
(1)源水經過一定處理,水質得到改善,可減少運行要求。充分:了解您的配水系統,確定其存在的問題。這是優化配水管網關鍵性的一步。通過對諸如水質監測數據、運行報告、檢查與維且適當的源水處理可以很好地改善配水系統的水質。例如,在源水階段去除泥沙、沉淀物和有機碳含量,可減少配水系統工藝管理的復雜性。如改變水流方向,盡量減少停留時間,增加消毒劑。重要的是
認識到大部分具腐蝕性的配水系統運行與維修程序僅可以保持在進水配水管網起點的水質狀況。不管源水如何處理,運行應達到最佳
狀況,最終凈水水質才能達到預期目標。
?。?)影響水質的三個主要運行參數:
?。╝)由于水的衰變特性以及管壁與水的相互作用引起的水質惡化, 應盡量縮短總的水停留時間;
(b)全部配水系統應該保持正壓力,以減少可能出現的污染物倒吸或倒流。建議最低壓力應保持地平面138kPa。(c)有目的的控制總的水流方向和速度。各給水企業應設法降低輸配水系統內快速的或稱為急速波動變化,應盡量減少水流方向改變的頻率。影響水流速度的操作方法有開啟或關閉閥門的速度過快、停電以及消火栓沖洗。
(4)保持管網水質的其它方法包括對管道的沖洗、清洗及維修。
給水系統沖洗是一種很重要的方法,可有助于保持給水系統清潔,排除滯留水以及進入系統的污染物,企業制訂沖洗程序且達到一定標準是很重要的。管道可以有不同的清洗工藝,包括機械刮削、清管器、化學清洗等。各種方法均有利有弊,應因地制宜。
(5)工藝和設計方法可以減少“水齡”。給水系統運行人員須認識到的第一件事情就是:水質問題是始終貫穿在系統設計過程中的問題。系統的布局結構和改造得是否合理,均以水質來評價,特別是評價水通過輸配系統的時間。
管道設計對水質的影響是相當大的。管徑大小的設計需要權衡水質與將來發展的費用兩者之間的輕重關系。在管線的選址與選材方面,應注意到,有些管材的選用需根據土壤中可能有的污染物而定,否則揮發性有機化學成分可通過這種管壁滲透。
凈水貯水設施的設計也應有利于水質的保持。在大部分實例中,配水貯水中的氯接觸時間已不成問題,因此,凈水貯水設施一般
應設計為增強混合,而不提倡推流。
(6)管理方法包括戰略計劃、管理制度的配合性以及用戶關系。
第四步:執行良好的管理方法,同時有效監視。
這2步將所推薦的計劃從第三步付諸實施。這點要求企業各部門的職員協調與精誠合作。
第五步:最終確定運行標準,制定標準的運行方案(SOPs)。
這一步要求企業內的多個運行部門共同為有問題的設施研制SOPs。第二步提出的初步運行標準,在實施過程中可做修訂和變動。
結論:本文所提出的優化配水系統水質的分段方法是給水企業可采用的實際方法。第一階段確定水質問題,第二階段確定水質目標,確定初步運行標準。第三階段為諸多解決方法,包括處理、運行、維護、工程設計及管理要素。源水處理應達到去除鐵、錳、硫化氫,盡可能減少凈水中的天然有機物含量,去除可吸收(同化)有機碳和混濁度。凈水應為無腐蝕性、消毒適當。運行管理的解決方法包括盡量減少總的水停留時間,保持正壓力以及有目的地控制總的水流方向及速度。維修方面的解決方法包括管道的清洗、涂襯修理。影響水質的工程和設計方法包括系統的布局結構、管徑和貯水設施尺寸的確定及選材。然而,真正實現提出的規劃,則需要良好的管理與監督。
(何玲譯 王寶林校)
2002年6月5日
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