海水淡化水在既有管网中的水质变化研究_骆碧君

海水淡化水在既有管网中的水质变化研究骆碧君1,刘志强1,郑毅1,2,李振中1,韩丹1(1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.天津金融城开发有限公司,天津300040)摘要:通过在实验室搭建小型管网,模拟了自来水及海水淡化水在已有市政管网中的输配过程,并选取pH、碱度、Langelier饱和指数和Ryznar指数作为控制指标来评价其化学稳定性。结果表明,海水淡化水的碱度极低,具有不饱和性(Langelier饱和指数为-3.25)和强腐蚀倾向(Ryznar指数为13.92),即化学不稳定性,进入既有管网后易溶解原先积存的管垢,并加速金属管道内壁腐蚀。关键词:海水淡化水;供水管网;管垢;腐蚀中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000-4602(2009)23-0057-04WaterQualityChangeofDesalinatedSeawaterinExistingWaterDistributionSystemsLUOBi-jun1,LIUZhi-qiang1,ZHENGYi1,2,LIZhen-zhong1,HANDan1(1.SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.TianjinFinanceCityDevelopmentCo.Ltd.,Tianjin300040,China)Abstract:Inthelaboratory,asmall-scalepipenetworkwassetuptosimulatethedistributionprocessoftapwateranddesalinatedseawaterinexistingmunicipalpipenetworks.ThepH,alkalinity,LangeliersaturationindexandRyznarindexwerechosenastheevaluationindexesofchemicalinstability.Theresultsshowthatthedesalinatedseawaterischemicallyinstable,sinceitsalkalinityismuchlowerthanthetapewater,anditisnon-saturated(Langeliersaturationindexof-3.25)andstrongcorrosive(Ryznarindexof13.92).Theaccumulatedpipescaleiseasilydissolvedandthecorrosionoftheinnerpipewallisacceleratedwhenthedesalinatedseawaterenterstheexistingwaterdistributionsystems.Keywords:desalinatedseawater;waterdistributionsystem;pipescale;corrosion基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07317-005);国家科技支撑计划项目(2006BAJ03A10-08)在我国,海水淡化水多用作工业用纯水,仅在海岛缺水地区用作市政供水,但笔者通过实地调研及查找相关资料发现,在这些海岛地区,淡化水在进入既有管网输配过程中均出现“黄水”现象[1],将管网更换为PE管材后此现象才得以缓解。天津市为了缓解淡水资源短缺已建或拟建多个规模较大的海水淡化企业,所生产淡化水不仅能够满足工业用纯水需求,同时具备进入当地市政管网输配的可能,但市区内管网多为铸铁管材的旧管网,因此有必要对淡化水进入既有管网后的水质变化情况进行研究,以保证市政供水的安全性与可靠性。目前对淡化水进入市政管网后水质变化情况的研究在国内还属少见,笔者从管网水质化学稳定性出发,在对淡化水水质进行全面分析的基础上,设计自来水与淡化水输配试验,研究淡化水的输配特性及其与自来水输配的不同,最后提出淡化水在既有管网中安全输配的·57·第25卷第23期2009年12月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.23Dec.2009措施。1管网输配水质化学稳定性研究进展在我国铁质管材的应用极为广泛,根据1996年的统计结果,我国给水管网中铸铁管占51.67%、钢管占23.85%[2]。由于铁质管材的化学特性,管内壁极易生成腐蚀产物并逐渐形成管垢,而管垢的溶解与沉淀会造成管网水的二次污染[3～5]。研究表明,城市管网的腐蚀与管垢溶解的机理主要是铁离子的释放与沉淀,管垢的化学成分主要是铁、氧、锌和硅等[6、7],且除氧元素外,以铁