基于氧化还原电位调节的管网铁释放控制特性

第3l卷第7期2015年4月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVo1．31No．7Apr．2015基于氧化还原电位调节的管网铁释放控制特性米子龙，张晓健，刘昀(清华大学环境学院，北京100084)摘要：针对水源切换引发的供水管网铁释放问题，研究了基于游离氯和氯胺调节管网水氧化还原电位(ORP)对铁释放的控制特性。研究表明，ORPI>300mV时，氧化还原电位与游离氯具有显著正相关性，而与氯胺无相关性。采用游离氯消毒时，在低氧化还原电位(ORP≤300mV)条件下，管壁的铁锈垢发生还原反应，铁释放随着腐蚀性阴离子浓度的升高而显著增强；在高氧化还原电位(ORPI>400mY)条件下，管壁的铁锈垢基本稳定，离子强度的升高对铁释放基本无影响。采用氯胺消毒时，管网水的ORP<300mV，管壁的铁锈垢易发生还原反应而引发铁释放，且离子强度越高，铁释放速率越快。可见，游离氯具有更高的氧化还原电位，对管网铁释放具有更优的控制效果。因此，当水源切换为有机物等耗氯物质含量显著降低的优质水源后，建议水厂将氯胺消毒切换为游离氯消毒。关键词：氧化还原电位；游离氯；氯胺；供水管网；铁释放控制中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1000—4602(2015)07—0001—05CharacteristicsofIronReleaseControlBasedonOxidationReductionPotentialAdjustmentinDrinkingWaterDistributionSystemMIZi—long，ZHANGXiao-jian，LIUYun(SchoolofEnvironment，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Thecontrolmeasuresbasedonoxidationreductionpotential(0RP)adjustmentbyaddingchlorineandchloramineforironreleasecausedbywatersourceswitchindrinkingwaterdistribu—tionsystemwereinvestigated．Itwasfoundthatwhen0RPwasequaltoormorethan300mV，ithadapositiverelationshipwithfreechlorine，buthadnocorrelationwithchloramine．Undertheconditionofchlorinedisinfection，elevatingtheconcentrationofcorosiveanioncouldacceleratetheironreleaseifORPwasequMtoorlessthan300mV，andionstrengthhadnoeffectonironreleaseifORPWasequaltoormorethan400mV．Undertheconditionofchloraminedisinfection，ORPofpipewaterwaslessthan300mV，andironreleasewasincreasedbyelevatingioneffectonironreleaseduetoitshigherORP．Thus，itwasofchloraminedisinfectioninwatertreatmentplantsninglowernaturalorganicmatter．Keywords：oxidationreductionpotential；strength．Thefreechlorinehadbettercontrolsuggestedthatusechlorinedisinfectioninsteadwhenswitchedintohighqualitywatersourcecontai—freechlorine；chloramine；drinkingwaterdistri一基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07404—002)通信作者：张晓健E—mail：zhangxj@tsinghua．edu．cn第31卷第7期中国给水排水butionsystem；ironreleasecontrol随着饮用水资源的日益短缺，我国正逐步实施南水北调工程或开发利用淡化海水等非常规水源¨0]。水源切换过程中，不同水源水的化学组分存在较大差异，极易引发供水管网的“黄水”问题_3j，严重威胁居民饮水安全。因此，很有必要研究针对水源切换引发供水管网铁释放的控制技术。目前，学术界已针对pH值、碱度、溶解氧、余氯、硫酸盐、