抑制水源切换引发供水管网铁释放的磷酸盐缓蚀剂投加法，属于饮用水处理技术领域。其特征在于：针对水源切换造成原水水质化学组分突变引发的供水管网铁释放问题，所研发的投加磷酸盐缓蚀剂的控制技术。本发明专利技术是在管段模拟反应器中，管网水的pH值为7.5～8.5时实现的，所采用的磷酸盐缓蚀剂包括正磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，均为食品级药剂，投加剂量分别为：正磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)，三聚磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)，六偏磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)。本发明专利技术的缓蚀剂投加法具有投加量低、水质安全、无毒害、效率高、便于水厂操作等特征，可安全、经济、高效地保障水源切换条件下城镇供水管网的水质稳定。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于饮用水处理
。其特征在于：针对水源切换造成原水水质化学组分突变引发的供水管网铁释放问题，所研发的投加磷酸盐缓蚀剂的控制技术。本专利技术是在管段模拟反应器中，管网水的pH值为7.5～8.5时实现的，所采用的磷酸盐缓蚀剂包括正磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，均为食品级药剂，投加剂量分别为：正磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)，三聚磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)，六偏磷酸钠0.10～0.50mg/L(以P计)。本专利技术的缓蚀剂投加法具有投加量低、水质安全、无毒害、效率高、便于水厂操作等特征，可安全、经济、高效地保障水源切换条件下城镇供水管网的水质稳定。【专利说明】
本专利技术是涉及城镇给水处理中的供水管网安全输配领域，特别涉及能够抑制水源切换引发供水管网中铁过量释放的磷酸盐缓蚀剂投加方法。
技术介绍
保证供水管网水质稳定性，控制管网腐蚀，提高输配水系统的水质安全，是城镇饮用水安全保障的重要环节之一。随着城市需水量不断增加，加之我国饮用水源地微污染现象严重以及突发环境污染事故频发，使得长期以来依靠单一水源供水的许多城市和地区面临着新的挑战。因而，国内许多大中型城市开始采用双水源或多水源供水，同时我国正在大规模建设长距离引水工程，预计2014年南水北调中线工程通水后，北方许多城市将面临着多水源供水的局面，这种季节性水源切换和长距离调水工程，造成原水水质的突变，使得城市供水系统面临着水质不稳定的新问题。多水源切换造成原水水质变化对供水管网水质化学稳定性产生较大的冲击，特别是水源周期性切换，短期内水质突变，极有可能引起管网内管垢表面原有的稳定钝化层发生破坏，加速管道腐蚀，造成腐蚀产物的过量释放，以及生物膜脱落，从而导致用户出水水质恶化，出现铁含量、浊度、色度以及细菌总数超标的现象，严重时引发“黄水”问题。因此，迫切需要开发一种能够抑制水源切换引发供水管网腐蚀产物释放的控制技术。近年来，我国淡水资源严重紧缺，随着海水淡化技术的发展，淡化海水用于市政和工业供水领域逐步受到人们的关注，许多沿海城市和地区新建了一批海水淡化厂，并将淡化海水引入到自来水厂后并 网供水，以缓解日益短缺的地表或地下水源。然而，淡化海水由于其特定的生产工艺决定了其低pH值(6.5~7.0)、低碱度(<10mgCaC03/L)、低硬度?10mgCaC03/L)和低含盐量(TDS20~500mg/L)的水质特征，具有较强的侵蚀性，进入既有市政供水管网(多为铸铁管和钢管)时，会改变管网水与原有管垢的化学平衡，加速管垢的溶解和过量释放，造成管网水的浊度、色度升高，出现“黄水”问题，引起用户投诉。因此，迫切需要开发一种针对传统水源切换为淡化海水后引发供水管网铁过量释放的控制技术，才能保障淡化海水并网后的安全输配，最终保证用户龙头出水合格。目前，对于水源切换引发供水管网铁释放问题的控制技术，我国多采用提前进行管道维修和改造技术，但由于受到人力、物力的限制，管网更换与改造的进度相对较慢，目前尚无在供水管网中采用投加磷酸盐控制铁释放的工程实例。磷酸盐缓蚀剂一般包括正磷酸盐和聚磷酸盐(三聚磷酸盐、六偏磷酸盐等)，在自来水厂出厂水中长期投加可有效控制供水管网的铁释放问题。然而，磷酸盐的投加量在控制供水管网铁释放方面是一个非常重要的参数，若投加浓度过低，可能只是在管壁局部形成“保护膜”，无法形成对整个管网系统铁释放的抑制，甚至导致其余局部位置发生点蚀，反而加速了腐蚀和铁释放的程度；若投加浓度过高，聚磷酸盐与铁离子形成螯合物，然后在水流冲刷作用下，又重新把管壁上的保护膜分散到水中，反而起到分散剂的作用。因而在使用磷酸盐缓蚀剂控制管网铁释放时，应特别注意采用合适的投加剂量。在欧美地区的一些国家对于供水管网中使用的磷酸盐缓蚀剂浓度的最高限值，主要是从环境污染控制的角度考虑，以控制水体富营养化问题，但并未确定管网水质稳定控制的磷酸盐最佳投加量，如:法国饮用水相关标准中规定在管网水中憐酸盐最闻浓度不得超过5.0mg P205/L,英国的最闻浓度限值为2.3mgP04/L，俄罗斯的最高浓度限值为3.5mg P04/L。涉及腐蚀防护与控制技术的专利主要涉及工业循环冷却水系统，未考虑饮水水质要求，因此不能用于生活饮用水的市政供水管网领域。如《控制凸模冷却水系统腐蚀的装置及控制方法》200610017490.1专利技术专利，处理工艺水温较高(35_50°C )，且使用锌的磷系复合缓蚀剂。涉及磷酸盐缓蚀剂用于饮用水领域的专利很少，如《抑制铸铁在含硫酸根及氯离子的自来水中被腐蚀的缓蚀剂》201010538237.7专利技术专利。该专利中采用是复配的缓蚀剂，由正磷酸盐、聚磷酸盐和聚硅酸盐按一定比例复配而成，作为铸铁管材的缓蚀剂，通过铸铁挂片的腐蚀试验来反映腐蚀控制的效果。本申请与该专利有多处不同，一是本申请是单独使用磷酸盐缓蚀剂，该专利是使用复配药剂；二是控制目的不同，本申请是控制管垢中铁氧化物的释放，来维持管网水质的稳定(用管网水中总铁浓度的增加来表征)，该专利的目的是控制铸铁管材的腐蚀(在模拟试验中用铸铁挂片的失重来表征)；三是使用条件不同，本申请是在水源切换造成水质发生突变的条件下使用，该专利是在稳定的水质条件下使用。因此本申请与该专利并不重复。在此背景条件下，我们急需开发研制能够抑制水源切换引发供水管网铁释放问题的磷酸盐缓蚀剂投加技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于研发应对水源切换造成供水管网中铁过量释放问题的磷酸盐类缓蚀剂控制技术，以实现在原水水质化学组分突变时，安全、经济、高效地保障城镇供水管网的水质稳定。本专利技术中所述的抑制水源切换引发供水管网铁释放的磷酸盐缓蚀剂，包括:正磷酸盐、三聚磷酸盐和六偏磷酸盐。本专利技术中所选用的正磷酸盐为食品级的正磷酸钠，选用的聚磷酸盐为食品级的三聚磷酸钠和食品级的六偏磷酸钠，其在管网水中的投加剂量分别为:正磷酸钠0.10~0.50mg/L (以P计)，三聚磷酸钠0.10~0.50mg/L (以P计)，六偏磷酸钠0.10~0.50mg/L(以P计)。实际使用磷酸盐缓蚀剂时，一般先将各类磷酸盐定量加入水中配置成高浓度的储备液，然后再稀释投加到供水管网系统中。，其特征在于，是在管段模拟反应器中依次按以下步骤实现的:步骤(1 )，测定管段的初始铁释放速率在管段模拟反应器中加入试验用水，其水质指标为:pH值7.6~8.2，硫酸盐35mg/L，氯化物、碱度、硬度以及电导率为定值，稳定后，测试管段在稳定状态下的总铁浓度；步骤(2)，水质突变造成铁的过量释放把管段水的硫酸盐浓度切换到150mg/L，其余水质参数保持恒定不变，测试管段在稳定运行后的总铁浓度；步骤(3)，投加食品级正磷酸钠控制铁释放步骤(3.1 )，调节管段水的pH值为7.5~8.5 ;步骤(3.2)，投加食品级正磷酸钠0.5mg/L(以磷计)，管段在稳定状态下运行10天后，总铁浓度最高降低40%，浊度最高降低65%，色度最高降低75%。，其特征在于，是在管段模拟反应器中依次按以下步骤实现的: 步骤(I )，测定管段的初始铁释放速率在管段模拟反应器中加入试验用水，其水质指标为:pH值7.6~8.2，硫酸盐35mg/L，氯化物、碱度、硬度以及电导率为本文档来自技高网...
【技术保护点】
抑制水源切换引发供水管网铁释放的磷酸盐缓蚀剂投加法，其特征在于，是在管段模拟反应器中依次按以下步骤实现的：步骤（1），测定管段的初始铁释放速率在管段模拟反应器中加入试验用水，其水质指标为：pH值7.6～8.2，硫酸盐35mg/L，氯化物、碱度、硬度以及电导率为定值，稳定后，测试管段在稳定状态下的总铁浓度；步骤（2），水质突变造成铁的过量释放把管段水的硫酸盐浓度切换到150mg/L，其余水质参数保持恒定不变，测试管段在稳定运行后的总铁浓度；步骤（3），投加食品级正磷酸钠控制铁释放步骤（3.1），调节管段水的pH值为7.5～8.5；步骤（3.2），投加食品级正磷酸钠0.5mg/L（以磷计），管段在稳定状态下运行10天后，总铁浓度最高降低40%，浊度最高降低65%，色度最高降低75%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓健，米子龙，陈超，邬慧婷，汪隽，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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