出厂水残余锰在给水管网中的氧化、沉积和释放行为研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 丁元勋 |
| 答辩日期 | 2017-05 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 石宝友 |
| 关键词 | 管网黄水 中试 Discolored Water In drInkIng Water pipelIne 锰氧化 Pilot Scale Study 锰沉积 Manganese Oxidation 锰释放 Manganese Deposition Manganese Release |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | Oxidation, deposition and release of finished water residual manganese in drinking water distribution system |
| 英文摘要 | 饮用水输配过程中发生的黄水问题是引发消费者投诉最多的水质问题之一，被世界各国供水行业普遍关注，而锰在很多情况下是黄水中主要的致色成分之一。本论文针对南方某市经常发生的管网黄水机制不明、缺乏有效控制手段的问题，开展了实验研究，主要内容及结果如下： （1）对南方某市历年来发生的黄水事件进行了统计分析，并在该市BA区XA水厂供水范围内的黄水多发区域设置了8个管网水质监测点，开展了这些监测点及XA水厂出厂水中主要水质指标的长期监测。分析结果表明，在该市的多起黄水事件中，锰是主要的致色成分之一，浓度远高于国标（100 μg/L），且主要以颗粒态存在。黄水多发生在用水量较高的5～9月，具有明显的季节性特征；用户投诉集中在早、中、晚三个供水高峰时间段之后，管道流速突然增加引起的水力扰动是造成黄水的直接原因。在历时1年的管网水质监测期内无明显黄水发生，但监测发现，XA水厂出厂水中的锰主要为溶解态，浓度很低，平均值为2.3 μg/L；而各管网监测点处既有溶解锰，也有不溶锰，且总锰浓度平均值均高于出厂水。 （2）使用新PE管搭建实验装置，开展了初始Mn(II)浓度、初始余氯浓度、停留时间等因素对管网中锰氧化、沉积影响的中试实验研究。研究发现，当初始Mn(II)浓度处于0～100 μg/L范围内时，锰氧化量随初始Mn(II)浓度的增加而呈指数上升。当初始Mn(II)浓度低于30 μg/L时，锰在管网中的6h氧化量低于5μg/L；而当初始Mn(II)浓度高于80 μg/L时，氧化量可超过20μg/L，黄水风险明显增加。同时，随着余氯浓度升高，锰在管道内的氧化量和沉积量均显著上升。随着停留时间的增加，锰的氧化速率较为稳定，而锰的沉积速率呈现逐渐加快的趋势。 （3）在BA区黄水多发区域挖取了10年以上管龄的PE管和镀锌钢管，搭建中试装置，结合管道浸泡实验，对管网中锰释放行为进行了研究，并以新PE管为对比，探讨了微生物对管网内锰的氧化沉积的影响。研究发现，在进水锰浓度很低（低于5μg/L）时，旧PE管与镀锌钢管均会出现锰的释放。旧PE管在通水时间为12 h时锰释放量不足6 μg/L，在36 h之后锰释放量低于1μg/L，释放的锰以不溶锰为主；而镀锌钢管在通水时间为12 h时锰释放量达到了72.72 μg/L，通水60 h之后，锰释放量仍高于20 μg/L，释放的锰以溶解锰为主。管道沉积物取样称重及元素分析的结果显示，PE管单位管壁面积上沉积的锰量更大，这表明镀锌钢管沉积物中的锰更易释放到水中。同时，管道浸泡实验结果表明，随着余氯浓度的提高，镀锌钢管中溶解锰的释放量会显著降低。当提高进水Mn(II)浓度时，旧PE管中锰氧化量低于新PE管，这可能是旧PE管生物膜中的锰还原菌（包括芽孢杆菌属（Bacillus）、假单胞菌（Pseudomonas）等）含量较高导致的。 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/38616]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 丁元勋. 出厂水残余锰在给水管网中的氧化、沉积和释放行为研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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