空气污染物对供水管网中水质的影响研究

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1、空气污染物对供水管网中水质的影响研究-->第一章文献综述与选题背景1.1选题背景及意义随着科学的进步和经济的不断发展，人们对生活水平的要求也不断升高，再加上近年来多次发生供水管网水质二次污染的事件，用户对供水水质提出了新的合理要求，随着《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的实施，对供水水质的指标结构和指标限制提出新的要求[1]。在新的标准中尤其对水中有机污染物的含量提出了新的要求。而现阶段的供水工程中，只是在净水厂出水时对各项指标进行每日不少于一次的检测，当水进入配水管网时，只要求每月不少于两次的检测，而且只针对浑浊度、色度、臭和味、余氯、

2、细菌总数、总大肠菌群等指标[2]。饮用水在净水厂经过处理后，出水水质可以达到国家生活饮用水质标准。而当饮用水通过供水管网到达用户时，供水水质可能会发生改变。尤其是现在城市一般都采取较为庞大的统一供水管网，造成一般管网的最远点用户离净水厂的距离较远，这样净水厂的达标水会在管网中停留较长时间，会与周围环境发生各种反应和物质交换，极有可能造成供水管网水质的二次污染[3]。大部分的学者一直只关注管网本身对水质污染，往往忽略了管网周围空气环境对输配水管道的污染。这是由于人们往往认为输配水管网是一个闭式系统，而事实是供水管网不完全是一个闭式系统。在供水管网中由于边

3、界条件的改变会出现负压水锤波，使得管道中压力降低，为防止管道中压力过度降低，在管道上安装的进排气阀会通过进气过程来缓解管道内压力的持续降低。而在这个过程中空气中的有害污染物会随空气一起进入人们认为的封闭的供水管网中。随着空气质量的持续下降，尤其是空气中致癌、致畸的持续性有机污染物增多对管网水质影响较大，严重威胁用户安全。……….1.2国内外研究现状供水管网主要是指城市的输配水管网，由水源到净水厂的这段管道为输水管线，由净水厂到用户的这段管道为配水管网。净水厂一般通过混凝—沉淀—过滤—消毒等一系列净水工艺去除水中的各种污染物，使得净水厂出水达标。通过出水

4、加氯，保证管网末梢的余氯浓度，抑制配水管网中微生物数量的快速增长[4]。在实际运行中由于一个城市的配水管网往往由多个净水厂同时供水，而由于管网的联通性，造成一处水厂的出水水质会影响到整个配水管网；在北方等地，冬天气温较低时，净水厂的原水经常会出现低温低浊水的情况，而这类水质较难处理，可能会出现出水不达标情况。这两个原因造成在配水管网中水源性的污染问题[5]。现在城市的配水管网一般都较为复杂，经常出现几十甚至上百个环的统一供水管网，这样净水厂的出水需要较长时间才能到达管网的最远点用户，这个时间甚至会达到数天的时间。配水管网中由净水厂带来得微生物，管网原有

5、的微生物及在运行过程中管网漏损及管网中进排气阀等途径进入配水管网的微生物会在管网中增长。再加上配水管网中水的停留时间较长，给微生物的繁殖提供了足够的时间，可能导致用户处水质已经超出饮用水卫生标准。而在我国很多城市的配水管网中的水质属于生物不稳定水质[6]。而管壁上长年存在的水垢、腐蚀瘤等都会对用户水质产生影响[7]。对于配水管网，在正常运行时，根据用户用水量来调节二级泵站的供水量，实现供需平衡。满足用户对水量和压力的要求。而在配水管网对水的输送环节则很难对管网中水质实现调节控制，唯一的方法就是调节管网末梢的余氯浓度。而管网较大时末梢余氯浓度的增大会使净

6、水厂出水处的用户的余氯极大，对其产生危害，因此通过余氯来控制水质的措施时有限的。因此对配水管网中水质没有有效的处理措施，对管网水质的控制称为较大难题，应避免一切污染物进入配水管网的途径[8]。………..第二章空气污染物对供水水质影响2.1空气污染物的组成由于人类活动以及自然界不断向空气中排放各种物质，当这些物质的含量超过了正常水平时就会对人类和生态环境产生不良影响，这些物质即为空气中的污染物。空气污染物根据其存在状态不同，可分为气态污染物和颗粒物[14]。气态污染物主要有:二氧化硫、氮氧化物等。空气颗粒物按空气动力学直径可分为:TSP（总悬浮颗粒物：指

7、空气动力学直径小于100μm的空气颗粒物）、PM10（可吸入颗粒物：指空气动力学直径小于10μm的空气颗粒物）、PM2.5（飘尘：指空气动力学直径小于2.5μm的空气颗粒物）和超细颗粒物[15-17]。空气中的气态污染物主要有含硫化合物（SO2、H2S、SO3）、含碳化合物（CO、CO2、有机碳氢化合物、氧烃类）、含氮化合物（N2O、NO、NO2）、含卤素化合物（有机的卤代烃、无机的氯化物、氟化物）等。其中SO2、H2S、NO、CO、CO2等直接排放的污染物属于一次污染物[18]；SO3、H2SO4、NO2、醛类、酮类、酸类等由一次污染物之间或一次污染

8、物与空气原有成分之间发生正常反应或光化学反应而产生的新污染物属于二次污染物，其一般比一次污染物