鄉村給水管道余氯控制綜述

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水是生命之源，人類的生活和生產都離不開水。在歷史上，自從城市出現后，就伴隨著疾病的大流行，其中水介傳染病是對人們生命健康威脅最大的流行病之一。直到20世紀，人們終于找到了城市集中供水的方式，成熟了對飲用水進行處理和消毒的技術，從而基本上制止了水介傳染病的流行，大大增進了健康，延長了人們的壽命。城市供水系統由水廠和供水管網組成，由于供水管網中復雜性，合格的出廠水在輸送到用戶時會變得不合格。據統計，我國管網水的合格率較出廠水下降了0.88個百分點，其中，以濁度和細菌總數尤為顯著。為了保證在管網輸送過程中的水質，我國水廠普遍采用了氯消毒的辦法，在自來水進入管網前一次性投加氯消毒劑，使得在管網中保持了一定的余氯濃度，這樣可以有效地抑制細菌的再生。深入分析研究余氯在管網中的衰減變化規律及其影響因素，對于研究整個管網水質是十分必要的。

1余氯的消耗機理

氯在管網中的衰減主要分為兩部分：主體水中的氯衰減和管壁造成的氯衰減。主體水中的氯衰減是由氯與自來水本身攜帶的生物體、天然有機物和溶解性無機物等反應造成的；管壁造成的氯衰減是由氯和自來水管道內壁上的生物膜、沉淀以及管材本身發生反應而導致的。余氯在水管中的衰減可以表示為其中，Kb為管道水中余氯濃度減小的速率系數；Kf為傳質系數；rh為水力半徑；C為在管道水中余氯的濃度；Cw為管壁上余氯的濃度；W為管壁腐蝕所導致的余氯消耗。式中右邊第一項代表氯在管道水中的消耗；第二項代表因管壁腐蝕所導致的氯消耗；第三項代表氯在管壁上的消耗。

2次氯酸鈉特性及消毒原理

10％有效氯濃度次氯酸鈉液體，為淡黃色，有少量刺激性氣味，清澈透明，易溶于水，比重為1.18，pH=12，呈現強堿性；穩定性差于氯氣，見光要分解，隨著次氯酸鈉液溫度升高，濃度會慢慢降低，影響有效氯成分，不易曝曬和久藏，要貯藏在密閉容器中。次氯酸鈉是強氧化性，和氯氣氧化性相同，與人體皮膚接觸有輕微腐蝕性，可用清水沖洗。而氯氣泄漏能刺激人的眼、鼻、喉以及上呼吸道等，引起中毒癥狀，對植物有危害作用。次氯酸鈉液體投入水中，瞬時水解形成次氯酸和次氯酸根，因次氯酸是很小的中性分子，不帶電荷，能迅速擴散到帶負電的菌(病毒)體表面，并通過細菌的細胞壁，穿透到細菌內，次氯酸極強氧化性破壞了菌體和病毒上的蛋白質等酶系統，從而殺死病原微生物。NaClO+H2O=HClO+NaOH

3樹狀管網余氯控制應用

農村地區存在地域廣、居民空間分布散的特點，由于投資所限，初期給水管網很難布置成環網，多數都是樹狀管網。農村地區一般有地下水供應，新建自來水供應系統后，原有地下水供應仍然保留，地下水均比自來水便宜，有的甚至免費，導致自來水使用量更小，出廠水到達用戶家中時間更長，帶來更大的水質安全隱患。為了確保居民家中水質合格，必須使水中余氯達到相應水平，水廠采用了10%的次氯酸鈉溶液作為消毒劑，并進行主體水中余氯衰減測試，根據出廠水到達用水家中時間等因素，確定出廠水余氯投加量，通過管網末端余氯監測數據進行反饋控制，較好地實現了農村地區樹狀管網余氯的控制，確保了水質合格。

3.1測算出廠水抵達用戶時間根據上表可以可以看出，多數用戶都分布在供水72小時區域內，5#片區由于暫時沒有企業用戶，用水水量很小，出廠水抵達用戶家中在72～160小時。考慮到既要保證末端水余氯含量達標，又要兼顧近處用戶口感，我們確定將確保出廠水余氯在96小時內能夠達到要求的0.05mg/L的標準，對5#片區采用定期排放管網末端水的辦法。

3.2測定主體水中余氯衰減期，確定管網末端余氯要求為加強消毒藥劑的投加科學性，滿足管網水余氯要求，保證水質安全，指導生產運行，特做主體水中余氯衰減測定實驗。考慮溫度影響因素，測定不同溫度下實際出廠水余氯衰減期，對余氯控制起著指導性分析作用。最終確定滿足管網末端余氯要求，水溫在25℃時，出廠余氯在2.0mg/L左右；水溫在20℃時，出廠余氯在1.5mg/L左右；水溫在5℃～15℃，出廠余氯在1.0mg/L左右。

3.3通過管網余氯采集點，反饋控制出廠水余氯濃度管網水質監測是評價供水水質特性的重要參數，是對水質要求是否符合標準的最后把關。為此，我們由5大片區設置了三個管網水樣采測點，初期每天檢測一次，在掌握規律后，每周檢測一次。管網水檢測點與出廠水監測形成雙重的水質監測，更加全面、動態掌控供水水質變化，更加動態控制管網余氯。通過管網采樣數據，還能夠進一步改善供水質量，完善供水體系。

4結論

通過最初的測算出廠水抵達用戶的時間，到余氯衰減期的實驗確定出廠水余氯的標準，再到末端管網水質監測，這一系列的措施從各個環節上加強遠距離供水管網余氯控制，并最終保障供水水質安全達標，使用戶更加放心的使用水源。