城市供水水质白浊现象成因分析

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1、·研究与探讨·CITYANDTOWNWATERSUPPLY城市供水水质白浊现象成因分析张军峰　康　雅　韩　珀　祝丹丹（郑州自来水投资控股有限公司，河南郑州450007）摘要：本文主要针对区域性城市供水烧开生成白色沉淀后且长时间持续这一现象展开调查研究，对水源及输配水管网进行排查，查找问题源头，最终明确水质白浊现象的原因并制定相关应对措施。关键词：白浊铝管垢平衡2011年8月，郑州市北环区域附近部分用户反映1.产生浑浊原因的分析自来水烧开出现长时间白色沉淀现象，对沉淀物质进1.1管网末端放水水质指标分析行SEM-EDS电镜扫描，并与该区域自备井水煮沸后对问题区域水质取样分析，通过

2、水质指标变化查沉淀物进行对比，如图1，2所示。电镜图片显示：找水质白浊的原因。选取问题区域管网死头，通过地相对于自备井水沉淀白浊物质絮体颗粒细小，结构松上式消火栓放水，测得出水中铝含量和浊度均较高，散，因此导致沉淀物在水中长时间漂浮，不易沉淀。如表1所示。对此现象郑州市供水企业迅速展开了排查，对水质白表1问题区域消防栓出水中铝含量浊现象的形成机理及扩散规律进行研究，并确定了相采样地点铝（mg/L）关控制策略。详细介绍如下。丰庆路东风路消火栓（放水0分钟）1.342丰庆路东风路消火栓（放水1分钟）0.143常青路王立寨消火栓（放水0分钟）0.198常青路王立寨消火栓（放水1分钟）

3、0.686常青路王立寨消火栓（放水15分钟）0.164常青路消火栓位于金桂园门口，是最贴切反应问题区域的取水点。取样时发现常青路南尽头消防栓在放水过程中，浊度呈现先升高后降低趋势，浊度最高达到39.6NTU，肉眼可见明显水质浑浊，水图1问题区域水煮沸后沉淀物样有极细小白色颗粒杂质；持续放水1小时，虽明显下降，但是依然在7.75NTU。同时出水中铝含量偏高，且长时间未见好转，两个指标均呈现先升高后降低的趋势。Snoeyink等人发现给水管网中的铝离子主要来自[1]水厂使用的铝盐混凝剂，铝会沉积在混凝土管壁上。通过画出铝离子和氢氧根、磷酸根发生沉淀、溶解平[3]衡的pC—pH图可对

4、管网水中铝离子进行分析判断。采集问题区域样品，对其水质指标进行检测，根据上述方法进行判断，做出该区域水中铝离子的pC—pH[2]图2自备井水煮沸后沉淀物图，如图3所示。城镇供水NO.3201357CITYANDTOWNWATERSUPPLY·研究与探讨·表2　水样水质分析检测项目白庙水厂出厂水自备井水问题区域水样pH值7.997.467.40氯化物（mg/L）85.1018.6057.40硫酸盐（mg/L）126.524.1080.90硝酸盐（mg/L）2.5633.3133.05碱度（mg/L）105.4318.8259.9总硬度（mg/L）226.2284.3276.2可溶

5、性二氧化硅（mg/L）3.7814.18.48钙（mg/L）44.2258.257.75重碳酸盐碱度（mg/L）84.00253.8267.5[4]量位于两种水样中间。国内研究发现，硅对铝的沉积有很大影响，硅和铝在溶液中形成亚稳态的硅铝酸盐固体，这种物质的溶解度小于其他的氧化物固体。随着水中硅含量的增加溶解性铝下降，形成硅和铝的[5]复合物，化学式为，沉积速率较慢，是水中白色沉淀长时间稳定的原因。2.管网中铝来源追踪2.1管垢成分分析选取市政管网中废弃给水管道进行管垢浸泡试验，自来水浸泡24小时后测浸泡液的总铝含量，分图3　Al(OH)3与AlPO4沉淀溶解、平衡的pC-pH图

6、析结果如表3所示：从图3可以看出,管网水样的铝离子浓度和表3管垢浸泡实验总铝含量（mg/L）pH范围对应在图中阴影范围内，此范围恰好处在Al(OH)3沉淀和AlPO4沉淀的交界区。这充分说明管管类型pH=7.70浸泡液pH=7.47浸泡液网中铝离子是不稳定的，铝离子是该次水质白色沉灰口铸铁管0.0510.067淀的关键成因。（国棉三厂DN100）1.2自备井水质检测以及对管网水质的影响分析灰口铸铁管0.4130.520调查发现，问题集中区域存在自备井水与自来水（柿园出厂DN800）混用的情况，对自备井水质进行分析，并与白庙水厂出厂水和管网水进行对比，确定是否存在水源混杂后数据显

7、示，两处废弃管道管附着物中均有铝检出，产生的破坏管网现有稳定性的因素。分析结果如表2且随着pH降低，铝的溶出有所增加。问题区域pH在7.5所示。（表2）左右，在此水质环境下，管附着物中铝溶出的风险加由表2可看出：自来水与自备井水质特点存在大。另外，柿园出厂DN800干管中铝的溶出量比较大，明显的差别，具体反映为自备井水硬度大、pH值低、进一步印证了管附着物中所含的铝离子来自出厂水。含盐量高等。三种水样中均存在不同含量的SiO2，水2.2水厂生产数据对比分析厂出水和井水中含量差异很大，问题区域