專利名稱：一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲用水給水管網(wǎng)的試驗?zāi)M系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
給水管網(wǎng)是城市給水系統(tǒng)中的重要組成部分，其作用是把經(jīng)水廠凈化后的符合國家生活飲用水水質(zhì)標準的水輸送至用戶終端。我國多數(shù)自來水廠出水水質(zhì)的各項指標都能達到或優(yōu)于國家飲用水水質(zhì)標準，但通過管網(wǎng)輸送至用戶時，往往達不到標準甚至危及用戶身體健康。資料表明，自來水廠的水從出廠到用戶，水質(zhì)呈現(xiàn)明顯降低的趨勢，主要表現(xiàn)在鐵、錳、色度、濁度、細菌總數(shù)等在水中的含量增加，甚至超過國家標準，這在國內(nèi)很多水廠的實際運行中都有所發(fā)現(xiàn)。此外，盡管水處理技術(shù)的飛速發(fā)展充分保證了處理后水質(zhì)的安全、衛(wèi)生，但是，管網(wǎng)中的二次污染問題已成為影響出水水質(zhì)無法達標的主要因素，是水質(zhì)研究工作和水質(zhì)處理研究工作的重點。給水管網(wǎng)就像一個敏感的、動態(tài)的和具有自身特性的巨大反應(yīng)器，水由于在管道內(nèi)滯留時間過長，本身不斷受到再次污染，在管道內(nèi)發(fā)生著復(fù)雜的物理、化學(xué)及生物學(xué)變化，導(dǎo)致管道內(nèi)衛(wèi)生狀況的下降。根據(jù)《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》中對國內(nèi)34個主要城市管網(wǎng)水質(zhì)資料進行統(tǒng)計，地表水水廠出廠水基本穩(wěn)定的占21%，腐蝕性的占50 %，輕微結(jié)垢的占29 %。地下水水廠出廠水基本穩(wěn)定的占50 %，有腐蝕性的占30 %，輕微腐蝕性的占20%。對占全國總供水量42. 44%的36個城市調(diào)查，出廠水平均濁度為1. 3 度，而管網(wǎng)水增加到1. 6度；色度由5. 2度增加到6. 7度；鐵由0. 09mg/l增加到0. llmg/1 ； 細菌總數(shù)由6. 6cfu/ml增加到29. 2cfu/mL·某城市發(fā)現(xiàn)供水管中管垢的厚度達16 20mm， 赤色，有腥味，含16種金屬元素，檢出鐵細菌、埃希氏大腸桿菌等6種微生物(詳見秦秋莉、 陳景艷，我國城市供水安全狀況分析及保障對策研究，水利經(jīng)濟，2001. 5)。根據(jù)上海、天津等市定期測定管網(wǎng)粗糙系數(shù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)無防腐措施的管道輸水能力已降低了 1/3以上。管道結(jié)垢、輸水水質(zhì)惡化，管道輸水能力下降已成為城市供水管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象。隨著我國城市建成區(qū)的擴大和城鄉(xiāng)一體供水方式快速推進及社會的進步和人民生活水平的提高，居民對于飲用水的要求已經(jīng)不再僅僅局限于壓力和水量的保障，而是更多的關(guān)注水質(zhì)問題，城市供水管網(wǎng)的水質(zhì)穩(wěn)定及安全問題日趨迫切。飲用水水質(zhì)不僅要在出廠時達標，而且需要在用戶水龍頭處達標，符合飲用水水質(zhì)標準。而作為飲用水輸送中最重要，也是最敏感的環(huán)節(jié)-給水管網(wǎng)的衛(wèi)生則是保障最終龍頭出水水質(zhì)安全的前提和基礎(chǔ)。研究管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)變化機理，提出并驗證相關(guān)應(yīng)對技術(shù)措施，是確保管網(wǎng)內(nèi)部衛(wèi)生和保障最終管網(wǎng)末梢出水水質(zhì)安全的關(guān)鍵所在。開展以上研究工作，管網(wǎng)試驗研究是基本手段，可以通過三個層次的試驗手段來實現(xiàn)。最直接的是開展現(xiàn)場試驗，但存在外部條件不可控，很難開展針對性的定量研究的問題，更為關(guān)鍵的是試驗管網(wǎng)涉及千家萬戶，不能輕易投加試驗的藥劑；最簡單的是進行室內(nèi)燒杯試驗或搭建簡單的局部反應(yīng)器試驗，但這類試驗水樣少，不能做長時間循環(huán)試驗，與實際管道的真實工況比，存在嚴重的試驗失真問題。因此國內(nèi)外不少研究機構(gòu)均傾向采用循環(huán)管網(wǎng)模型的試驗裝置對真實管網(wǎng)進行高仿真模擬，提供全景展示和分析。在現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)模擬試驗系統(tǒng)均采用開式循環(huán)方式，即循環(huán)管道回路中連接有一個低位蓄水池，水流經(jīng)管路后流入蓄水池，然后通過提升泵，將水提升到管路系統(tǒng)中進行循環(huán)。該蓄水池即是試驗原水調(diào)配水池又兼有排氣作用，但建成的開式循環(huán)管網(wǎng)試驗系統(tǒng)一般規(guī)模較小，循環(huán)設(shè)計都很簡單，循環(huán)回路較短，實質(zhì)意義上不能算高仿真的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)。具體在設(shè)計上主要存在著如下很多技術(shù)問題1、水流條件仿真差每次循環(huán)水樣流經(jīng)蓄水池時均與空氣大面積接觸，會影響循環(huán)水質(zhì)；并且原水水池參與管網(wǎng)循環(huán)試驗，水流條件與實際管網(wǎng)存在一定差異。2、條件控制不足無法對循環(huán)管路內(nèi)滿管流加壓控制，不能模擬真實的給水干管管網(wǎng)的有壓運行環(huán)境；循環(huán)管路內(nèi)試驗水溫度易受環(huán)境四季溫度影響，無法控溫以模擬埋在地下的真實給水干管管網(wǎng)的運行溫度，；無法在循環(huán)管網(wǎng)試驗初始化時確認管內(nèi)空氣排凈，完全達到“滿管流”，無法實時觀察管內(nèi)流態(tài)、生物和化學(xué)環(huán)境的改變，了解水質(zhì)變化的情況。3、模擬工況單一無法實現(xiàn)多水源性質(zhì)切換、雙水源混合供水、外源污染性水質(zhì)突變、管網(wǎng)二次加氯等各類復(fù)雜工況的模擬；無法在不影響長時間持續(xù)循環(huán)試驗工況下觀察管道內(nèi)部腐蝕結(jié)垢和生物膜細菌生長情況，無法對管垢、生物膜細菌進行采樣分析；無法考察管材使用年限對管網(wǎng)水質(zhì)的影響，研究實際已運行多年的不同給水管道結(jié)垢和生物膜細菌脫落對水質(zhì)的影響；無法模擬實際的市政給水管網(wǎng)某些支路的“死水”現(xiàn)象。4、模擬失真較大影響實際管網(wǎng)的余氯衰減最大影響因子是管網(wǎng)水溫，若試驗系統(tǒng)無法控溫則與實際管網(wǎng)運行結(jié)果就會存在較大誤差；對于循環(huán)管網(wǎng)中的試驗水流量采用單一的電磁流量計檢測作為系統(tǒng)的流量控制反饋，單一的電磁流量計不能在全量程范圍內(nèi)精確檢測，如循環(huán)管網(wǎng)試驗需要模擬實際給水管網(wǎng)的小流量運行工況時，其流量檢測誤差就會大大提高，從而影響試驗的流量控制精度，產(chǎn)生較大的流量模擬失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，在整個帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)中，各部件相互配合，仿真度高、可模擬實際的給水干管管網(wǎng)系統(tǒng)。一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，包括供水子系統(tǒng)以及通過帶第一閥門的管道與供水子系統(tǒng)連接的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)；所述的供水子系統(tǒng)包括第一供水水箱以及通過帶第二閥門的管道與第一供水水箱連通的第二供水水箱，所述的第一供水水箱和第二供水水箱均設(shè)有進水口、出水口和藥劑注入口 ；所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為包括通過管道串聯(lián)的主循環(huán)泵、多通道流量切換校準裝置、可視管段和高位補水排氣水箱的回路；所述的回路設(shè)有進水口，所述的回路的進水口與供水子系統(tǒng)連通；所述的多通道流量切換校準裝置包括并聯(lián)的由第三閥門和第一電磁流量計串聯(lián)組成的第一通道流量校準支路、由第四閥門和第二電磁流量計串聯(lián)組成的第二通道流量校準支路和由第五閥門和第三電磁流量計串聯(lián)組成的第三通道流量校準支路，所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第一通道流量校準支路、第二通道流量校準支路和第三通道流量校準支路中的管道管徑之比為3 3 2 1，所述的第一電磁流量計的量程>第二電磁流量計的量程>第三電磁流量計的量程；所述的可視管段的透光度大于90%，可視管段的管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的管徑相等；所述的回路在靠近高位補水排氣水箱的進水口和靠近高位補水排氣水箱的出水口的位置分別設(shè)有第六閥門和第七閥門；所述的回路連有與由第六閥門、高位補水排氣水箱和第七閥門串聯(lián)組成的支路并聯(lián)的帶第八閥門的第一管道支路、用于為回路補充水的補水系統(tǒng)、用于排出回路中水的放空支路、用于監(jiān)測回路中水的水質(zhì)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、用于調(diào)節(jié)回路中水溫的溫度控制系統(tǒng)、 置換管段支路和靜止水管段；所述的補水系統(tǒng)包括串聯(lián)的實驗水加注罐和實驗水加注泵，所述的實驗水加注泵的出口與回路連通，所述的實驗水加注罐的入口與供水子系統(tǒng)連通；所述的置換管段支路包括兩端分別連有第九閥門和第十閥門的置換管段，所述的置換管段支路的兩端通過三通管件與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的任意段并聯(lián)，所述的任意段上設(shè)有第十一閥門；所述的靜止水管段一端與獨立管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道相連，另一端與一端封閉的死水模擬管段連通，靜止水管段上設(shè)有第十二閥門，死水模擬管段靠近死水模擬管段封閉端的一側(cè)設(shè)有水龍頭；所述的第一供水水箱、第二供水水箱和高位補水排氣水箱的頂面接近于同一水平面，所述的水平面位于所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的水平最高位置，所述的主循環(huán)泵的放置位置低于第一供水水箱、第二供水水箱和高位補水排氣水箱的放置位置；所述的高位補水排氣水箱包括箱體和位于箱體內(nèi)的活塞狀浮蓋，所述的活塞狀浮蓋與箱體內(nèi)壁之間留有空隙；所述的活塞狀浮蓋的密度小于水的密度。為了達到本發(fā)明更好的發(fā)明效果，對本發(fā)明進行進一步的優(yōu)選所述的第一供水水箱和第二供水水箱為帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)提供水源，所述的第一供水水箱的出水口和第二供水水箱的出水口分別位于第一供水水箱和第二供水水箱的底部，即第一供水水箱的底面位置或者靠近底面的第一供水水箱的側(cè)壁，第二供水水箱的底面位置或者靠近底面的第二供水水箱的側(cè)壁，這樣，第一供水水箱和第二供水水箱中的水能更好地流動到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中，更好地為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)供水。第一供水水箱和第二供水水箱的水源，一般采用自來水通過第一供水水箱和第二供水水箱的進水口直接供水或者儲水車運來后通過第一供水水箱和第二供水水箱的進水口直接灌入第一供水水箱和第二供水水箱，也可以根據(jù)試驗需要，通過第一供水水箱的藥劑注入口和第二供水水箱的藥劑注入口投加藥劑進行按需調(diào)配，得到所需的供水水源。為了讓供水水箱中的水不受污染和順利地將供水水箱中的氣體排出，所述的第一供水水箱的頂部蓋有面積略大于第一供水水箱頂面的第一供水水箱防塵蓋；所述的第一供水水箱的側(cè)壁頂部設(shè)有用于排氣的通孔；所述的第二供水水箱的頂部蓋有面積略大于第二供水水箱頂面的第二供水水箱防塵蓋；所述的第二供水水箱的側(cè)壁頂部設(shè)有用于排氣的通孔。所述的第一供水水箱連有帶第一混合循環(huán)泵的第二管道支路，所述的第二管道支路的兩端分別與第一供水水箱連通；所述的第二供水水箱連有帶第二混合循環(huán)泵的第三管道支路，所述的第三管道支路的兩端分別與第二供水水箱連通；所述的第二管道支路與第三管道支路通過帶有第十三閥門的管道連通。所述的第二管道支路的兩端之間和第三管道支路的兩端之間分別均存在高度差，如第二管道支路的一端設(shè)在第一供水水箱底面或者靠近第一供水水箱底面的第一供水水箱側(cè)壁，第二管道支路的另一端設(shè)在第一供水水箱頂面或者靠近第一供水水箱頂面的第一供水水箱側(cè)壁。這樣，第一供水水箱的第二管道支路的兩端之間就有一定的高度差，在第一混合循環(huán)泵的作用下，第一供水水箱中的水從第二管道支路的一端(即第二管道支路的低端)出來，再從第二管道支路的另一端(即第二管道支路的高端)進去，使得供水水箱內(nèi)的水在加藥后能進行充分攪拌，最終混合均勻，第二供水水箱基于同樣的原理進行混合循環(huán)。通過第二閥門的開閉可以實現(xiàn)第一供水水箱的水源與第二供水水箱的不同水源混合(兩種水源可以按試驗研究要求配置不同比例水量的試驗原水)，第二管道支路與第三管道支路通過帶有第十三閥門管道連通，就可以使第一供水水箱中的水和第二供水水箱中的水在第一混合循環(huán)泵或者第二混合循環(huán)泵的作用下，充分混合均勻。本發(fā)明可以實現(xiàn)多個回路單一水質(zhì)的試驗，模擬單一性質(zhì)水源在管網(wǎng)內(nèi)流動工況；也可以實現(xiàn)單一回路不同性質(zhì)水源切換試驗，模擬經(jīng)過一段時間運行后切換不同性質(zhì)水源用于研究不同性質(zhì)水源導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)部生化環(huán)境的變化機理及其對水質(zhì)的影響。所述的主循環(huán)泵為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水循環(huán)運行提供動力，使得獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水能有穩(wěn)定的流速，優(yōu)選地，主循環(huán)泵的底面位于帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的最低水平面，以便獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中充滿來自供水子系統(tǒng)的試驗水時，主循環(huán)泵內(nèi)腔體也能充滿水，啟動主循環(huán)泵為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水提供動力。流速的控制采用主循環(huán)泵的變頻控制完成。流速的測量可采用多通道流量切換校準裝置，所述的第一電磁流量計、第二電磁流量計和第三電磁流量計根據(jù)所在支路管徑大小依次采用從大到小量程的電磁流量計；第一電磁流量計、第二電磁流量計和第三電磁流量計優(yōu)選的量程比為9 4 1。試驗時，根據(jù)不同的流速(流量)要求，多通道流量切換校準裝置可為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)切換不同管徑的流量校準管道，選擇對應(yīng)的最佳量程段的電磁流量計監(jiān)測反饋循環(huán)流量(由已知的管徑截面可計算出對應(yīng)流速)，以便主循環(huán)泵高精度的調(diào)節(jié)控制試驗流速。在流量較大的情況下，選擇大管徑通路和其上的量程范圍大的電磁流量計，在流量較小的情況下，選擇小管徑通路和其上的量程范圍較小的電磁流量計。通過閥門和電磁流量計串聯(lián)的支路可以并聯(lián)多條。根據(jù)需要，還可以選擇三條、四條、五條等，相對而言，選擇條數(shù)越多，檢測值與實際值之間的誤差就會更小，但是條數(shù)較多，一會增加設(shè)備的成本，二是在實際操作中需要頻繁的進行切換，導(dǎo)致操作過于繁瑣，沒有必要，優(yōu)選地，可以選擇三條，既能保證流量的精確控制，又能保證操作的簡便性。所述的可視管段的透光度大于90%，可視管段的管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的管徑相等，可視管段的管材可選用高透光性有機玻璃(如聚甲基丙烯酸甲酯，透射率高達92 93 %，可透過可見光99 %，紫外光72 % )，由于可視管段對透光度有一定的要求， 與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的材質(zhì)上可能會存在差別，為了減少可視管段的存在對模擬試驗的影響，并能使達到直觀地實時觀察管內(nèi)的流態(tài)、生物、化學(xué)環(huán)境的改變，了解水質(zhì)變化的情況，掌握污染物質(zhì)(鐵銹、沉淀物等)在管內(nèi)的沉積現(xiàn)象和規(guī)律，可視管段一般不宜過長，約為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道管長的1/40，當獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為80m 左右時，可視管段的管長為約2m。所述的補水系統(tǒng)中可采用串聯(lián)的實驗水加注罐和實驗水加注泵，同時還可以設(shè)置電磁流量計對補水量進行反饋，該補水系統(tǒng)主要是在初始化時可提供動力，使得進入循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)高位排氣補水水箱中的試驗原水液面高于供水水箱液面，這樣供水子系統(tǒng)中的試驗原水可大部分進入獨立的循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中，節(jié)約原水損耗。當水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由于監(jiān)測采樣的需要，造成獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水減少時，鑒于采樣的水是非常少的， 可以通過高位排氣補水水箱中的參與循環(huán)的蓄水完成補水，當循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道水量補水量比較大時，即循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道進行排氣后需要補充較大量的水或者高位排氣補水水箱的水位比較低時，可以采用補水系統(tǒng)進行補水，使得在高位排氣補水水箱始終有蓄水，保持在合適水位，防止空氣進入到循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中。所述的放空支路由放空閥和系統(tǒng)放空管組成，把做完模擬試驗后的循環(huán)管網(wǎng)水全部排出，然后通過供水水箱再重新灌水，開始新的試驗。雖然國內(nèi)外管網(wǎng)模擬系統(tǒng)中設(shè)有水箱以排除管路內(nèi)的空氣，避免循環(huán)回路內(nèi)出現(xiàn)真空進而產(chǎn)生失穩(wěn)和振動。但是現(xiàn)有的水箱為敞口的箱體，這種結(jié)構(gòu)的水箱將不可避免使得水樣在循環(huán)過程中有與空氣接觸的機會，引起每次循環(huán)中水質(zhì)性質(zhì)的改變，導(dǎo)致管網(wǎng)模擬的仿真度下降，使研究結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。為此，在本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)中，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中的高位補水排氣水箱設(shè)有與底面形狀相同的活塞狀浮蓋，所述的活塞狀浮蓋水平放置于高位補水排氣水箱內(nèi)，并與高位補水排氣水箱內(nèi)壁之間留有空隙，所述的活塞狀浮蓋的密度小于水的密度，這樣活塞狀浮蓋就能在高位補水排氣水箱中的水位上升或下降做活塞式運動，在確保排空管路內(nèi)氣體的同時盡可能的減少循環(huán)水流與管外空氣接觸的機會，保證模擬管路水質(zhì)與真實管網(wǎng)一致。對密度的要求主要是為了使活塞狀浮蓋能上浮，所述的密度是指活塞狀浮蓋整體的密度，并非是活塞狀浮蓋的材質(zhì)的密度，如活塞狀浮蓋可以采用由薄不銹鋼板制成的中間充滿空氣的封閉式活塞式浮蓋，這樣的活塞式浮蓋也能浮在水上，滿足本發(fā)明對于活塞狀浮蓋的密度要求。所述的高位補水排氣水箱，其壁面與底面垂直，是一個任一橫截面的形狀和面積都相等的立體。這樣更方便形狀與橫截面相似、面積略小于橫截面的活塞狀浮蓋能在豎直方向上做活塞運動，同時，所述的高位補水排氣水箱的頂部蓋有面積略大于高位補水排氣水箱頂面的高位補水排氣水箱防塵蓋，所述的高位補水排氣水箱防塵蓋可以通過高位補水排氣水箱箱體獲得有效的支撐。所述的高位補水排氣水箱的側(cè)壁頂部設(shè)有用于排氣的通孔，這樣，既能大大減少水樣在循環(huán)過程中與空氣接觸的機會，又能將獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中的循環(huán)水中的空氣順利排出。優(yōu)選的，可以選擇高位補水排氣水箱的箱體為圓柱形。為了能更好的排除獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)循環(huán)管路中的水中的氣泡，所述的高位補水排氣水箱的出水口位于高位補水排氣水箱的底部，即位于接近高位補水排氣水箱底面的高位補水排氣水箱側(cè)壁或者高位補水排氣水箱底面，所述的高位補水排氣水箱的進水口高于高位補水排氣水箱的出水口且低于高位補水排氣水箱箱高二分之一的位置。這樣，高位補水排氣水箱的進水口就高于高位補水排氣水箱的出水口，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水流過的時候就有一定的落差，這樣氣泡由于密度小，就會上升，易排出。所述的回路在靠近高位補水排氣水箱的進水口和靠近高位補水排氣水箱的出水口的位置分別設(shè)有第六閥門和第七閥門；所述的回路連有與由第六閥門、高位補水排氣水箱和第七閥門串聯(lián)組成的支路并聯(lián)的帶第八閥門的第一管道支路；基于上述的設(shè)計，本發(fā)明通過各閥門之間的開閉就能實現(xiàn)準封閉循環(huán)與封閉循環(huán)之間切換，當關(guān)閉第六閥門和第七閥門，開啟第八閥門，就可以實現(xiàn)完全的封閉循環(huán)，并且，第八閥門為過程調(diào)節(jié)閥，可在主循環(huán)泵頻率不變的情況下，通過開度調(diào)節(jié)控制封閉循環(huán)回路中的“滿管流”壓力，可以模擬實際管網(wǎng)運輸?shù)乃|(zhì)運輸?shù)牟煌畨骸Ｋ龅莫毩⒀h(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為多個且多個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道相同或不同；所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為球墨鑄鐵管、聚乙烯管(PE管)、銅管或者不銹鋼管。獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道就是循環(huán)管網(wǎng)中的水流動的載體，也是運輸環(huán)境，由于不同材質(zhì)的管道對水的二次污染的程度不一樣，具體發(fā)生的化學(xué)、物理和生物變化也會不同，因此，本發(fā)明選取了在實際管道中常用的球墨鑄鐵管、PE管、銅管、不銹鋼管等作為獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道，以研究不同的管道對運輸管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)變化的影響，提出相關(guān)的應(yīng)對技術(shù)措施，并驗證相關(guān)應(yīng)對技術(shù)措施的有效性。本發(fā)明中的供水子系統(tǒng)可以與多個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)相連，多個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)均可獨立進行試驗，如一個供水子系統(tǒng)與四個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)相連，即一個供水子系統(tǒng)連接獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為球墨鑄鐵管的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為PE管的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為不銹鋼管的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為銅管的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)。為了監(jiān)測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水質(zhì)情況，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道接有用于監(jiān)測回路中水的水質(zhì)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上取樣用于水質(zhì)監(jiān)測的水量來說，是非常少的，幾乎可以忽略不計，一般通過高位排氣補水水箱中的蓄水就可以完成補水(特殊試驗情況下，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道內(nèi)的補水需求量超過高位排氣補水箱中的可提供的最大補水量，還能通過補水系統(tǒng)及時地補水)。在補水需求量比較大的情況下，可以通過補水系統(tǒng)及時地補水。因此，一般情況下，水樣經(jīng)過水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可以直接排入地溝。但是為了盡量減少采集水樣的水量對獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中水的影響；所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路和水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路組成； 所述的水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路包括并聯(lián)的電導(dǎo)率儀、PH儀和溶解氧測試儀，所述的水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路的兩端分別與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通。由于電導(dǎo)率監(jiān)測、水體PH 監(jiān)測和溶解氧監(jiān)測都不涉及化學(xué)變化，就能監(jiān)測，因此，上述經(jīng)過監(jiān)測的水樣的水質(zhì)和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中水的水質(zhì)基本相同，監(jiān)測后的水樣可以再次通過水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)回路回到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中，基于上述理由，電導(dǎo)率監(jiān)測、水體PH監(jiān)測和溶解氧監(jiān)測都可以采用實時監(jiān)測，即隨時都可以進行監(jiān)測，不會引起監(jiān)測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的水流的失穩(wěn)，其中，所述的電導(dǎo)率監(jiān)測、水體PH監(jiān)測和溶解氧監(jiān)測都可以采用市售的儀器設(shè)備。所述的水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路包括并聯(lián)的余氯檢測儀、濁度檢測儀和顆粒含量檢測儀，所述的水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路的一端與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通， 另一端接入地溝。由于余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測和顆粒含量監(jiān)測需添加藥劑，改變了循環(huán)管道內(nèi)試驗水水質(zhì)，或引水出來檢測后失壓無法再通過壓力差回到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道內(nèi)，因此，只能排入地溝中，其中余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測和顆粒含量監(jiān)測都可以采用市售儀器進行監(jiān)測，為了減少水樣的損失，這三項指標的測試采取間歇定時監(jiān)測的方式?？扇藶檫M行開啟、關(guān)閉操作，也可以根據(jù)設(shè)定的初始時間、間隔時間自動開啟，達到測試穩(wěn)定所需時間并傳輸和顯示讀數(shù)信號后，自動關(guān)閉。為了模擬實際給水管網(wǎng)的二次消毒(如氯胺、二氧化氯、臭氧、次氯酸鈉等)、外源污染物入侵、水質(zhì)突變等多種工況，研究其水質(zhì)變化規(guī)律，所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上連有藥劑加注系統(tǒng)，所述的藥劑加注系統(tǒng)包括串聯(lián)的藥劑加注罐和藥劑加注泵。通過藥劑加注系統(tǒng)可以選擇性地加入藥劑，其中，藥劑加注泵選用精密計量加注泵，精密計量加注泵可以根據(jù)設(shè)定的運行時間投加設(shè)定的藥劑的量，從而實現(xiàn)精確控制藥劑的加入時間和劑量。所述的藥劑加注系統(tǒng)的個數(shù)可以根據(jù)需要增加或減少。在帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)進行模擬試驗時，有時需要根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的水質(zhì)結(jié)果， 選擇藥劑進行加入，優(yōu)選地藥劑加注系統(tǒng)的個數(shù)為1個 5個。還可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測加入藥劑后的水質(zhì)結(jié)果，如消毒后的消毒副產(chǎn)物的監(jiān)測。另外，示蹤劑也可以通過藥劑加注系統(tǒng)加入，可以通過藥劑加注泵準確地控制加注的示蹤劑的量，保證每次試驗條件的基礎(chǔ)一致，在試驗前通過投加示蹤劑，來保證管路沖洗干凈，從而不會對試驗的結(jié)果造成干擾，保證試驗結(jié)果的準確。實際的給水干管管網(wǎng)一般都埋在地下或者土壤中，用于試驗?zāi)M的循環(huán)管網(wǎng)一般是在室內(nèi)，兩者在不同空間會存在溫度上的差異，還有，不同地方之間的實際給水管網(wǎng)的溫度也會存在差別，這就需要用于試驗?zāi)M的循環(huán)管網(wǎng)中的水溫與實際的地下、土壤中或者其他地方保持一致，這樣才能更好的模擬實際管網(wǎng)，得到更準確的試驗結(jié)果。為了使模擬試驗的水溫與運輸管網(wǎng)中的實際工況下水溫度相一致和研究不同水溫對運輸管網(wǎng)中的管網(wǎng)水質(zhì)、管壁結(jié)構(gòu)等的影響，本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，還包括了溫度控制系統(tǒng)，所述的溫度控制系統(tǒng)包括由串聯(lián)的第十四閥門、板式換熱器和溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵組成的溫度控制管道支路、第一溫度變送器和第二溫度變送器，所述的溫度控制管道支路的兩端分別與帶有第十五閥門的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通；所述的溫度控制管道支路與第十五閥門并聯(lián)；所述的第一溫度變送器和第二溫度變送器分別位于靠近溫度控制管道支路兩端并遠離第十五閥門的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上。第一溫度變送器用于檢測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中流經(jīng)溫度控制支路前的試驗水的溫度，第二溫度變送器用于檢測經(jīng)過溫度控制支路熱交換后的二次水(經(jīng)過溫度控制支路中的板式換熱器熱交換后的水在此稱為二次水，與之對應(yīng)為給板式換熱器提供冷熱源的水在此稱為一次水)回流入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道混合后的試驗水的溫度。第一溫度變送器和第二溫度變送器將檢測到的溫度數(shù)據(jù)及時反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道循環(huán)水試驗設(shè)置溫度，控制溫度控制支路上的溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵啟停和第十四閥門的開閉。所述的板式換熱器冷熱交換的介質(zhì)可采用多種，來源也很多，從效果、方便程度等多方面因素考慮，可以選用中央空調(diào)熱泵機組為板式換熱器提供冷熱水源，板式換熱器配有專用的溫控器，專用的溫控器可具體選用HoneyWell-T9275A1002，通過Honeywell溫控器控制板式換熱器中冷熱交換的持續(xù)、停止和速率。由于實際的給水干管管網(wǎng)很難定期拆卸、觀察管壁性狀的改變過程，尤其還要不影響其長時間持續(xù)循環(huán)試驗的工況，因此本發(fā)明設(shè)計了置換管段，通過對其的定期觀察和測量，可了解材質(zhì)管網(wǎng)管壁的腐蝕發(fā)展情況，掌握結(jié)垢層的產(chǎn)生、發(fā)展規(guī)律，研究生物膜各類細菌團的形成過程；同時，通過定期采樣，應(yīng)用X射線衍射(XRD，即x-ray diffraction 的縮寫，)、掃描式電子顯微鏡(SEM)等方法分析不同時期管壁結(jié)垢層的性狀，總結(jié)結(jié)垢層的特性改變規(guī)律和趨勢，具有十分重要的意義。所述的置換管段支路包括兩端分別連有第九閥門和第十閥門的置換管段，所述的置換管段支路的兩端通過三通管件與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的任意段并聯(lián)，所述的任意段上設(shè)有第十一閥門；優(yōu)選的，置換管段的管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)管道的管徑相同，當獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)管道的長度為60 IOOm 時，置換管段管道長度可為5 6米，并且，置換管段支路可以根據(jù)要求設(shè)置多套，置換管段支路中的置換管段下方配有結(jié)構(gòu)支撐平臺，易于擺放置換管段。關(guān)閉第九閥門和第十閥門， 打開第十一閥門可將置換管段取下，觀察檢測置換管段內(nèi)部腐蝕結(jié)垢情況，同時對管垢、生物膜進行采樣分析，研究管垢組成、結(jié)構(gòu)以及微生物種群分布等。將置換管段取下，還可以換上實際的城市市政給水管網(wǎng)拆卸下的舊管段(截取適合置換安裝長度的管段通過兩端輔助連接的直角彎管與第九閥門和第十閥門法蘭液密封連接)，打開第九閥門和第十閥門， 關(guān)閉第十一閥門，本發(fā)明帶置換管段的循環(huán)管網(wǎng)模擬試驗系統(tǒng)就可以考察管材使用年限對管網(wǎng)水質(zhì)的影響，研究實際已運行多年的不同給水管道結(jié)垢和生物膜細菌脫落對水質(zhì)的影響。所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上設(shè)有用于人工取水采樣的出口，并在出口位置設(shè)有第十六閥門，當不取水樣時，關(guān)閉第十六閥門，當需要取水樣時，開啟第十六閥門，可以直接從該出口取水樣，采用化學(xué)反應(yīng)的方法或者儀器分析法分析采樣水的水質(zhì)指標。由于實際的給水干管管網(wǎng)規(guī)模及用水量的不均，管網(wǎng)末梢容易出現(xiàn)水流過緩、甚至停滯現(xiàn)象，導(dǎo)致死水段的產(chǎn)生。死水段內(nèi)由于水力條件及水體性質(zhì)的改變，加速管道的腐蝕，水質(zhì)的惡化，出現(xiàn)“紅水”等現(xiàn)象。為了了解死水段內(nèi)環(huán)境變化規(guī)律、避免死水段水質(zhì)惡化，需要進行本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)模擬死水段內(nèi)出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，所述的靜止水管段一端與獨立管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道相連，另一端與一端封閉的死水模擬管段連通，靜止水管段上設(shè)有第十二閥門，死水模擬管段靠近死水模擬管段封閉端的一側(cè)設(shè)有用于排水采樣水龍頭，優(yōu)選地，位于死水模擬管段的管壁水平最低面。死水模擬管段為可拆卸管段，每組獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)都可根據(jù)需要連接有靜止水管段和死水模擬管段，并且管材保持一致。死水模擬管段上設(shè)有用于排水采樣的水龍頭，可以用于采樣死水模擬管段的水樣，放空靜止水管段和死水模擬管段存在的試驗水。打開第十二閥門，供水子系統(tǒng)中的試驗水就會先通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道注入靜止水管段和死水模擬管段。 死水模擬管段與第十二閥門不連接的一端采用封閉的形式，封閉的形式可以有多種方式， 如通過法蘭連接一片同材質(zhì)的封閉蓋或直接焊上一片同材質(zhì)的封閉蓋等，使得供水子系統(tǒng)中的試驗水在死水模擬管段形成靜止不流動，模擬死水段內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象。試驗過程中，我們可以通過死水模擬管段上的水龍頭定期對其中的試驗死水采樣分析。還可以關(guān)閉十二閥門，打開水龍頭，將死水模擬管段中的水放空，將死水模擬管段拆卸下來，觀察研究死水管段管壁性狀的改變過程。本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明供水子系統(tǒng)采用雙水源供水的供水子系統(tǒng)，并設(shè)計有單一循環(huán)攪拌和整體循環(huán)攪拌系統(tǒng)，單一循環(huán)攪拌系統(tǒng)可保證每個水箱內(nèi)水質(zhì)的均勻；整體循環(huán)攪拌系統(tǒng)可將兩個水箱內(nèi)的水循環(huán)攪拌，保證雙水箱內(nèi)不同原水能按比例充分混合。供水子系統(tǒng)能為循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)提供各種水質(zhì)的自來水，并提供不同性質(zhì)水源切換試驗，可以滿足循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)對不同水質(zhì)水源的研究要求，以應(yīng)對當前不同地方的不同水質(zhì)的出廠自來水在管網(wǎng)運輸中出現(xiàn)的不同水質(zhì)變化和不同的二次污染問題，能更高仿真模擬實際的出廠水在管網(wǎng)運輸中出現(xiàn)的問題，還能滿足城市水源更換前的評估和檢測需要。本發(fā)明高位補水排氣水箱能很好的排凈循環(huán)管網(wǎng)中的氣泡，并能用高位補水排氣水箱中實際參與循環(huán)的蓄水迅速補充試驗中流失掉的水，當高位補水排氣水箱中的液位較低時，可以通過補水系統(tǒng)進行補水，使得循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗更近似于實際和循環(huán)管網(wǎng)中的水流動穩(wěn)定，從而確保了試驗結(jié)果的準確性。本發(fā)明用于實現(xiàn)封閉循環(huán)的第一管道支路通過相關(guān)閥門之間的開閉就能實現(xiàn)準封閉循環(huán)與封閉循環(huán)之間切換，保證水質(zhì)各項指標監(jiān)測的要求前提下，使得本發(fā)明實現(xiàn)封閉循環(huán)回路模擬實際供水管線。并且，通過封閉循環(huán)支路上的過程調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)，可在主泵頻率不變的情況下，控制封閉循環(huán)回路中的“滿管流”壓力，使得通過本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)進行試驗?zāi)M的各項結(jié)果最大限度地接近實際的有壓干管給水運輸，有助于管網(wǎng)水質(zhì)污染的原因機理、影響因素、控制方法的相關(guān)研究，有助于更好的認識飲用水在管網(wǎng)內(nèi)的物理變化、生物變化和化學(xué)變化。本發(fā)明的多通道流量切換校準裝置能通過在不同流量時選擇相應(yīng)量程的流量儀和不同大小管徑通路校準獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)管道中的水流量，大大提高了系統(tǒng)全量程范圍(尤其小流量時)的流速可控精度，從而最大程度保證了本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)進行模擬試驗結(jié)果的準確性。本發(fā)明的可視管段使得試驗人員可以實時觀察管內(nèi)生物環(huán)境、化學(xué)環(huán)境的改變， 實時觀察管內(nèi)的運行環(huán)境和水質(zhì)變化，了解水質(zhì)變化的情況，掌握污染物質(zhì)(鐵銹、沉淀物等)在管內(nèi)的沉積現(xiàn)象和規(guī)律?？梢暪芏蔚脑O(shè)計可幫助試驗人員直觀的了解試驗進程和動態(tài)，進行循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)流動、變化及其污染物在管壁的沉積規(guī)律等研究，提高對循環(huán)管網(wǎng)內(nèi)部運行狀態(tài)的認識，體現(xiàn)了帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的實用性。本發(fā)明水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)和電磁流量計能很好地實現(xiàn)余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測、顆粒含量監(jiān)測、余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測、顆粒含量監(jiān)測和流量監(jiān)測，確保了循環(huán)管網(wǎng)中水質(zhì)的參數(shù)和運行狀態(tài)的監(jiān)測，從而對循環(huán)管網(wǎng)中的工況有全面的掌握，從而更有利于研究清楚其中的物理變化、化學(xué)變化和生物變化，如余氯衰減規(guī)律和動力學(xué)分析、管網(wǎng)內(nèi)消毒副產(chǎn)物的形成遷移的生化機理、給水管網(wǎng)的生物穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、管垢電化學(xué)機理及管內(nèi)微生物生境等基礎(chǔ)性研究提供高仿真的模擬硬件平臺，為給水管網(wǎng)二次污染的防控提供基礎(chǔ)理論數(shù)
13據(jù)。本發(fā)明藥劑加注系統(tǒng)可以精確地控制加注時間和加注劑量，可以進行循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)二次加氯、三次加氯、外源污染物入侵、水質(zhì)突變等工況的模擬，用于研究藥劑加注時間、加注劑量以及外源污染物侵入后的水質(zhì)變化規(guī)律和潛在危害等，以及驗證應(yīng)對措施的有效性，提升了帶帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的適應(yīng)性，對改造現(xiàn)有飲用水處理流程、開發(fā)新技術(shù)和新工藝、建立管網(wǎng)內(nèi)飲用水水質(zhì)污染控制的方法和策略，提供安全優(yōu)質(zhì)飲用水具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。本發(fā)明溫度控制系統(tǒng)精確的溫度控制，可以根據(jù)需要模擬出與實際工況更接近的不同季節(jié)水質(zhì)運輸?shù)臏囟葪l件，從而提高了試驗數(shù)據(jù)的準確性和可信度，提高了試驗系統(tǒng)的仿真性。同時，也使得本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)可以進行更為廣泛的研究，特別是可進行溫度對管網(wǎng)水質(zhì)、管壁結(jié)構(gòu)等的影響。本發(fā)明多個置換管段的設(shè)計可以確保試驗過程中在不影響循環(huán)試驗工況的前提下定期對置換管段進行拆卸，觀察、分析管內(nèi)壁的結(jié)垢情況和生物膜細菌生長態(tài)勢；在模擬多種流速工況時，可分析相同水質(zhì)情況下水力條件改變對管壁生化反應(yīng)的影響；可進行實際目標管段的更換試驗，如將城市市政給水管段拆卸后，安裝替換本發(fā)明的置換管段管道， 可考察管材使用年限對管網(wǎng)水質(zhì)的影響，分析評價研究實際已運行多年的不同給水管道結(jié)垢和生物膜細菌脫落對水質(zhì)的影響。這一設(shè)計也大大提高了本發(fā)明試驗系統(tǒng)與試驗人員的可交互性以及試驗系統(tǒng)的可拓展性，使得本發(fā)明試驗系統(tǒng)可進行模擬試驗的范圍更廣、對象更多，對給水水質(zhì)問題的研究具有戰(zhàn)略性的意義。本發(fā)明靜止水管段和死水模擬管段可使不同材質(zhì)的各組獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)進行死水模擬管段的模擬試驗。通過對死水模擬管段的定期采樣，研究不同初始水質(zhì)、不同管材、不同水溫等影響因素下的死水模擬管段管內(nèi)水質(zhì)變化過程，可分析余氯、溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)等水質(zhì)指標的變化規(guī)律及相應(yīng)條件下死水模擬管段管內(nèi)微生物種群、優(yōu)勢菌群等生物特征；通過對死水模擬管段內(nèi)管垢、生物膜、水樣的定期采樣分析，可掌握水體水質(zhì)變化和管垢、生物膜生長之間的相互影響規(guī)律，分析不同管材死水模擬管段內(nèi)兩者相互作用的生物、化學(xué)機理，并在此基礎(chǔ)上提出死水管段水質(zhì)維持的方法和措施，避免水質(zhì)惡化。由此，本發(fā)明靜止水管段和死水模擬管段對開展不同條件下死水段內(nèi)生境、水質(zhì)變化過程規(guī)律及影響因素研究和死水管段內(nèi)生境改變的生物、化學(xué)機理研究，都具有非常重要的意義。本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)為開展管網(wǎng)水質(zhì)污染的原因機理、影響因素、控制方法的相關(guān)研究提供了一個良好的平臺，對改造現(xiàn)有處理流程、 建立管網(wǎng)水質(zhì)污染控制的方法和策略。本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)為給水水質(zhì)穩(wěn)定劑、防腐劑、消毒緩釋劑等新型藥劑，給水處理新型消毒技術(shù)和手段， 新型管材應(yīng)用等新技術(shù)、新方法、新手段，提供安全性和有效性評價檢測的硬件場所，為新技術(shù)、新方法對管網(wǎng)水質(zhì)的影響提供鑒定與評估的標準方法和手段，對于給水水質(zhì)問題的研究具有十分重要的意義及提供安全優(yōu)質(zhì)飲用水具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。


圖1為本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，為本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，由1個供水子系統(tǒng)和4個通過供水子系統(tǒng)的管道2 (以下簡稱管道2)與供水子系統(tǒng)連接的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)，四個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)。供水子系統(tǒng)包括第一供水水箱1、第二供水水箱22、管道2、第一混合循環(huán)泵3、閥門4、閥門5、閥門19、第二混合循環(huán)泵23、閥門24、閥門25、閥門26、第二閥門27、第十三閥門28、閥門29、閥門30、閥門31、閥門32、閥門33和管道6，第一供水水箱1為圓柱形，體積為6000L，第一供水水箱1包括第一供水水箱1的出水口 101、第一供水水箱1的進水口 102、第一供水水箱1的藥劑注入口 103、第一供水水箱1的出口 104、第一供水水箱1的進口 105和第一供水水箱防塵蓋106，第一供水水箱1的出水口 101位于靠近第一供水水箱1 底面的第一供水水箱1的側(cè)壁，第一供水水箱1的出水口 101連有閥門19 ；第一供水水箱1 的進水口 102和第一供水水箱1的藥劑注入口 103位于第一供水水箱1的頂面，第一供水水箱1的出口 104位于靠近第一供水水箱1底面的第一供水水箱1的側(cè)壁，第一供水水箱1 的進口 105位于靠近第一供水水箱1頂面的第一供水水箱1的側(cè)壁，第一供水水箱防塵蓋 106蓋在第一供水水箱1的箱體上，第一供水水箱1的頂部側(cè)壁設(shè)有排氣通孔(未標注)。 第一供水水箱1的出口 104通過串接有閥門5的管道6與第一混合循環(huán)泵3的進口連通， 第一混合循環(huán)泵3的出口通過串接有閥門4的管道6與第一供水水箱的進口 105相連，管道2的內(nèi)徑為150mm，管道6的內(nèi)徑為80mm。第二供水水箱22為圓柱形，體積為6000L，第二供水水箱22包括第二供水水箱22 的出水口 2201、第二供水水箱22的進水口 2202、第二供水水箱22的藥劑注入口 2203、第二供水水箱22的出口 2204、第二供水水箱22的進口 2205和和第二供水水箱防塵蓋2206，第二供水水箱22的出水口 2201位于靠近第二供水水箱22底面的第二供水水箱22的側(cè)壁， 第二供水水箱22的出水口 2201通過串接有閥門沈的管道2與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)連接； 第二供水水箱22的進水口 2202和第二供水水箱22的藥劑注入口 2203位于第二供水水箱22的頂面，第二供水水箱22的出口 2204位于靠近第二供水水箱22底面的第二供水水箱22的側(cè)壁，第二供水水箱22的進口 2205位于靠近第二供水水箱22頂面的第二供水水箱22的側(cè)壁。第二供水水箱防塵蓋2206蓋在第二供水水箱22的箱體上，第二供水水箱22 的頂部側(cè)壁設(shè)有排氣小通孔(未標注)。第二供水水箱22的出口 2204通過串接有閥門25 的管道6與第二混合循環(huán)泵23的進口連通，第二混合循環(huán)泵23的出口通過串接有閥門M 的管道6與第二供水水箱的進口 2205相連。第一供水水箱1和第二供水水箱22通過串接有第二閥門27的管道6連通，閥門4與第二混合循環(huán)泵3的出口之間與閥門M與第二混合循環(huán)泵23的出口之間通過接有第十三閥門觀的管道6連通。第一供水水箱1的出水口 101通過管道2與第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)連通，第二供水水箱22的出水口 2201通過串接有閥門沈的管道2與第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)連通，管道2上分別依次設(shè)有閥門29、閥門30、閥門31、閥門32和閥門33，使得不管是第一供水水箱1與第二供水水箱22的單一水源，還是第一供水水箱1與第二供水水箱22混合的雙水源，都能順利地到達第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)。第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)包括主循環(huán)泵7、多通道流量切換校準裝置8、可視管段 36、高位補水排氣水箱9、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10、補水系統(tǒng)11、放空支路12、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13、第一藥劑加注系統(tǒng)15、第二藥劑加注系統(tǒng)16、溫度控制系統(tǒng)34、置換管段38、靜止水管段41、死水模擬段42、第六閥門18、閥門19、第七閥門20、第八閥門21、第九閥門39、 第十閥門40、第十一閥門37和第十二閥門43。主循環(huán)泵7、可視管段36、多通道流量切換校準裝置8和高位補水排氣水箱9通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10依次串聯(lián)形成回路， 獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的總長度為78m，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的內(nèi)徑為 150mmo多通道流量切換校準裝置8包括并聯(lián)的第一通道流量校準支路、第二通道流量校準支路和第三通道流量校準支路，第一通道流量校準支路由串聯(lián)的第一電磁流量計801和第三閥門802組成，第二通道流量校準支路由串聯(lián)的第二電磁流量計803和第四閥門804 組成，第三通道流量校準支路由串聯(lián)的第三電磁流量計805和第五閥門806組成，第三閥門 802、第四閥門804和第五閥門806均采用電動閥，第一通道流量校準支路串接在循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10上，第二通道流量校準支路和第三通道流量校準支路并聯(lián)后的兩端與第一通道流量校準支路并聯(lián)。第一通道流量校準支路中的管內(nèi)直徑為150mm，第二通道流量校準支路中的管內(nèi)直徑為100mm，第三通道流量校準支路中的管內(nèi)直徑為50mm，電磁流量計 801的量程最大，電磁流量計805的量程最小，第一電磁流量計801、第二電磁流量計803、第三電磁流量計805的量程比為9 4 1?？梢暪芏?6的透光度為99%，選用材料為聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)，管道內(nèi)徑為150mm，管長為加。高位補水排氣水箱9為圓柱形，體積為400L，高度與供水水箱1高度一致，高位補水排氣水箱9內(nèi)置有圓形的活塞狀浮蓋903，面積略小于高位補水排氣水箱9，使得活塞狀浮蓋903水平放入的時候能與高位補水排氣水箱9的內(nèi)壁留有一定的空隙，活塞狀浮蓋903 的密度小于水的密度，當高位補水排氣水箱9充滿水的時候，活塞狀浮蓋903在水的浮力的作用下沿著高位補水排氣水箱9水位的升高或降低上下做活塞運動。高位補水排氣水箱9 的頂部蓋有防塵蓋904，防塵蓋904的面積略大于高位補水排氣水箱9的頂面，通過高位補水排氣水箱9箱體獲得有效支撐，在靠近高位補水排氣水箱9頂面的高位補水排氣水箱9 的側(cè)壁設(shè)有用于排氣的小通孔(未標出)，能順利地將循環(huán)管路中的水中的空氣排出。高位補水排氣水箱9設(shè)有高位補水排氣水箱的進水口 901和高位補水排氣水箱的出水口 902， 高位補水排氣水箱的進水口 901位于高位補水排氣水箱箱高三分之一的位置，高位補水排氣水箱的出水口 902位于靠近高位補水排氣水箱底面的高位補水排氣水箱側(cè)壁。高位補水排氣水箱的進水口 901和高位補水排氣水箱的出水口 902通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道 10接入回路，靠近高位補水排氣水箱9的進水口 901的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10上設(shè)有第六閥門18，靠近高位補水排氣水箱9的出水口 902的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10 上設(shè)有第七閥門20，第六閥門18為電動閥，即采用工業(yè)過程控制閥，采用工業(yè)過程控制閥， 可以調(diào)整開度，在主循環(huán)泵7頻率不變的情況下，通過調(diào)整第六閥門18的開度也可以控制管道中的水的流量?？梢酝ㄟ^調(diào)整開度較精確的控制回路中的水的流量。第八閥門21通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10接入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)，串接有第八閥門21的第一管道支路通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10與由第六閥門18、高位補水排氣水箱9和第七閥門20串聯(lián)形成的支路并聯(lián)?？稍谥餮h(huán)泵7頻率不變的情況下，通過調(diào)整第八閥門21的開度控制管道中的水的流量，從而實現(xiàn)管道中的壓力控制，對于壓力監(jiān)測，可以采用獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10上第八閥門21附近處裝有壓力表來監(jiān)測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中水壓的大小，通過第八閥門21的開度調(diào)節(jié)控制封閉循環(huán)回路中的“滿管流”壓力， 從而使本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)可以模擬實際有壓干管管網(wǎng)運輸?shù)乃|(zhì)。第一供水水箱1、第二供水水箱22和高位補水排氣水箱9的頂面位于帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的水平最高水平面；主循環(huán)泵7的放置位置位于帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的最低位置。獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10設(shè)有獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第一出口 1001、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第二出口 1002、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1003(回路的進水口)、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第四出口 1004、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第五出口 1008、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第一進口 1005、 獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第二進口 1006、獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1007和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1009。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13由水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301和水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路 1302組成，水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301由在線電導(dǎo)率儀(未標出)、pH儀(未標出)和溶解氧測試儀(未標出)三者并聯(lián)連通，水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301通過內(nèi)徑為20mm的管道接入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第一出口 1001和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第一進口 1005。水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路1302由余氯檢測儀(未標出)、濁度檢測儀(未標出)和顆粒含量檢測儀(未標出)三者并聯(lián)組成，水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)回路1302的一端通過內(nèi)徑為20mm的管道接入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第一出口 1001，另一端接入地溝。獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第二出口 1002接有放空閥1201和系統(tǒng)放空管 1202串聯(lián)組成的放空支路12，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第三進口 1003通過管道2與供水水箱的第一出口 101連通，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第四出口 1004接有帶第十六閥門(未標注)的取水口，在采集水樣時打開第十六閥門，采集水樣后進行所需的測試，在其他時間關(guān)閉第十六閥門，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第二進口 1006接有第一藥劑加注罐1501和第一精密計量加注泵1502串聯(lián)組成的第一藥劑加注系統(tǒng)15，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1007接有第二藥劑加注罐1601和第二精密計量加注泵 1602串聯(lián)組成的第二藥劑加注系統(tǒng)16。溫度控制系統(tǒng)34包括由溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵3401、板式換熱器3402、第十四閥門3403 (采用電動閥)組成的溫度控制管道支路、第一溫度變送器3405和第二溫度變送器 3406，溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵3401、板式換熱器3402和第十四閥門3403通過管內(nèi)徑為50mm 的管道串聯(lián)后接入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第五出口 1008和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1009，獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第五出口 1008與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1009之間的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10上設(shè)有第十五閥門35，溫度控制系統(tǒng)34與第十五閥門35并聯(lián)，在靠近獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第五出口 1008和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第三進口 1009并遠離第十五閥門35的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10上分別設(shè)有第一溫度變送器3405和第二溫度變送器3406。 板式換熱器3402用于接冷熱源的兩端分別與中央空調(diào)熱泵機組相連通，板式換熱器3402 中的冷熱源水(一次水)來自于中央空調(diào)熱泵機組的制冷或制熱水輸出。另外，板式換熱器3402還配有專用溫控器HoneyWell-T9275A1002，用來控制經(jīng)過板式換熱器熱交換后的二次水溫度。置換管段支路包括第九閥門39、置換管段38和第十閥門40，置換管段38的兩端分別連有第九閥門39和第十閥門40，置換管段支路的兩端通過三通管件(未標出)與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中的任意段并聯(lián)，任意段上設(shè)有第十一閥門37 ；置換管段38的管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的管徑一致，置換管段支路中的置換管段38下方配有結(jié)構(gòu)支撐平臺(未標出)，易于擺放置換管段38。置換管段支路可在獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10并排設(shè)置三套。供水子系統(tǒng)與第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)之間設(shè)有第一閥門14 ；第一閥門14與由補水系統(tǒng)的管道1101、實驗水加注罐1102、實驗水加注泵1103和電磁流量計1104串聯(lián)組成的補水系統(tǒng)11并聯(lián)，電磁流量計1104的出口通過補水系統(tǒng)的管道1101與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10連通，實驗水加注罐1102的入口通過補水系統(tǒng)的管道1101與管道2連通； 補水系統(tǒng)的管道1101的內(nèi)徑為50mm，實驗水加注罐1102的體積為100L，內(nèi)有一個浮球進水閥。死水模擬管段42—端封閉，另一端不封閉，靜止水管段41 一端通過三通管件與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10連接，靜止水管段41管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10 — 致，另一端與死水模擬管段42不封閉的一端通過法蘭(未標出)連通，靜止水管段41上設(shè)有第十二閥門43，死水模擬管段42靠近封閉端的一側(cè)設(shè)有用于排水取樣的水龍頭44，靜止水管段41和死水模擬管段42連接固定時具有一定的水平斜度，死水模擬管段42封閉端為水平較低的一端，以便試驗水注入時死水管段內(nèi)空氣會向上排出進入獨立循環(huán)管道。死水模擬管段42用于與水龍頭連接的出口位于死水模擬管段42的較低位置。供水子系統(tǒng)通過上述的連接方式與第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)相連，第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)分別通過管道2上B端、C端、D端與供水子系統(tǒng)連通。每個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)管路與設(shè)備都一樣，不同之處，就在于獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道不一樣，第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為球墨鑄鐵管，第二獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為PE管，第三獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為不銹鋼管，第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為球墨鑄鐵管。球墨鑄鐵管較為常用，在循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗對于水在球墨鑄鐵管中模擬的水質(zhì)在運輸過程中發(fā)生的物理、化學(xué)和生物的變化，意義十分重大， 由于有些循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗需要的時間比較長，而利用球墨鑄鐵管做循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗也比較多，為了滿足試驗的需要，試驗中第一獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道和第四獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道都采用了球墨鑄鐵管，以滿足試驗需求。本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)具體工作流程如下首先，通過供水水箱1的進水口 102往供水水箱1中加入2000升以上待進入管網(wǎng)循環(huán)試驗并需研究其水質(zhì)變化規(guī)律的原水。該步可用2種方式，第一種是直接用儲水車運來待研究的自來水廠的出廠水，通過供水水箱1的進水口 102直接灌入供水水箱1。第二種是通過供水水箱1的進水口 102往供水水箱1加入2000升以上管網(wǎng)末端的自來水，再根據(jù)試驗要研究的主要水質(zhì)指標，通過供水水箱1的藥劑注入口 103將配好濃度的藥劑(如加入次氯酸鈉模擬自來水出廠水進入管網(wǎng)前的加氯消毒，研究含有不同濃度氯離子的自來水在管網(wǎng)中長時間長距離運行流動后的水質(zhì)變化物理規(guī)律)，灌入供水水箱1以實現(xiàn)人工調(diào)配試驗原水。 其次，根據(jù)需要，可打開閥門4和閥門5，開動混合循環(huán)泵3，使得供水水箱1中的水從供水水箱1的出口 104出來，再回到供水水箱1的進口 105，使得供水水箱1中的水和注入的藥液混合均勻。通過供水水箱22的進水口 2202往供水水箱22中加入2000升以上待進入管網(wǎng)循環(huán)試驗并需研究其水質(zhì)變化規(guī)律的原水。該步可用2種方式，第一種是直接用儲水車運來待研究的自來水廠的出廠水，通過供水水箱22的進水口 2202直接灌入供水水箱22。第二種是通過供水水箱22的進水口 2202往供水水箱22加入2000升以上管網(wǎng)末端的自來水， 再根據(jù)試驗要研究的主要水質(zhì)指標，通過供水水箱22的藥劑注入口 2203將配好濃度的藥劑(如加入次氯酸鈉模擬自來水出廠水進入管網(wǎng)前的加氯消毒，研究含有不同濃度氯離子的自來水在管網(wǎng)中長時間長距離運行流動后的水質(zhì)變化物理規(guī)律)，灌入供水水箱22以實現(xiàn)人工調(diào)配試驗原水。其次，根據(jù)需要，可打開閥門M和閥門25，開動混合循環(huán)泵23，使得供水水箱22中的水從供水水箱22的出口 2204出來，再回到供水水箱22的進口 2205，使得供水水箱22中的水和注入的藥液混合均勻。還可以根據(jù)需要，將第一供水水箱1中的水與第二供水水箱22中的水混合均勻， 如開啟閥門5、第十三閥門28、閥門M和第二閥門27，關(guān)閉閥門4和閥門25，啟動第一混合循環(huán)泵3，在第一混合循環(huán)泵3的作用下，第一供水水箱1中的水從第一供水水箱1的出口 105出來，經(jīng)過第一混合循環(huán)泵3，經(jīng)過第十三閥門28、經(jīng)過閥門M達到第二供水水箱22， 第二供水水箱22中的水經(jīng)過第二閥門27達到第一供水水箱，通過這種方式的水循環(huán)，達到第一供水水箱中的水與第二供水水箱中的水混合均勻的目的，另一種實施方式是開啟閥門 25、第十三閥門觀和閥門4，關(guān)閉閥門5和閥門24，啟動第二混合循環(huán)泵23。打開第一閥門14、第三閥門802、第六閥門18、第七閥門20、第十二閥門43，選擇性打開閥門19、閥門26、閥門29、閥門30、閥門31、閥門32和閥門33的啟閉組合，使得第一供水水箱1、第二供水水箱22或者第一供水水箱1和第二供水水箱22混合后的水在重力的作用下灌入管道10 (即獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10)和靜止水管段41及死水模擬管段 42，待高位排氣補水水箱9與跟其管路連通的第一供水水箱1或第二供水水箱22的液面恒定不變?yōu)橥凰矫鏁r，即可認定管道10中已基本充滿試驗水(當然還混有很多無法排出的空氣泡)，然后關(guān)閉第一閥門14 (在模擬不同性質(zhì)水源切換試驗時，會在試驗過程中再次開啟第一閥門14，并一邊開啟放空閥1201放水，一邊選擇性打開閥門19、閥門26、閥門29、 閥門30、閥門31、閥門32和閥門33的啟閉組合，關(guān)閉初始選擇的供水水箱供水管路，連通另一個供水水箱管路往管道10中灌水)，開啟補水系統(tǒng)11，在補水系統(tǒng)11的作用下，對循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)進行補水，使得高位排氣補水水箱中的試驗原水液面達到高位排氣補水水箱箱高3/4處較高的液位(盡量讓該水箱蓄積較多的試驗原水，一般會高于供水水箱液面)，之后補水系統(tǒng)11關(guān)閉，根據(jù)補水的需要可再次開啟。供水子系統(tǒng)中的原水會通過與其聯(lián)通的管道2在重力勢能下運輸?shù)綄嶒炈幼⒐?102，直到罐內(nèi)水位上升驅(qū)動其內(nèi)的浮球閥關(guān)閉該罐進水口，而加注罐1102中的蓄水在補水系統(tǒng)11的實驗水加注泵1103的作用下會注入到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中，電磁流量計1104可以顯示實驗水的補水流量，并累積補水流量。開始啟動主循環(huán)泵7，主循環(huán)泵7為變頻循環(huán)泵，循環(huán)回路流量通過調(diào)節(jié)主循環(huán)泵 7的頻率實現(xiàn)，管道10中的水在主循環(huán)泵7的作用下，進行循環(huán)，管道10中的氣泡會被循環(huán)水帶到高位補水排氣水箱9中排掉由于高位補水排氣水箱9的進水口 901與高位補水排氣水箱9的出水口 902之間存在著一定的高度差，水從高位補水排氣水箱9的進水口 901 進來，再從高位補水排氣水箱9的出水口 902被吸走，在高位補水排氣水箱9中的運行軌跡自上而下，而被循環(huán)水帶入的氣泡從高位補水排氣水箱9的進水口 901進來后，雖然一開始會在慣性作用下會隨循環(huán)水運行軌跡自上而下向高位補水排氣水箱9的出水口 902方向移動，但由于其密度很小，受到很大的上升浮力，會上升，在高位補水排氣水箱9的進水口 901 與出水口 902之間足夠大的高度差距離緩沖下，不會再被出水口 902吸入管道，而是會在上浮后通過活塞狀浮蓋903與高位補水排氣水箱9的內(nèi)壁存在著一定的空隙排出，并最終通過高位補水排氣水箱9的箱體設(shè)有的用于排氣的通孔排出。當高位補水排氣水箱9中的水位由于排氣水位較低時，可以采用補水系統(tǒng)11對其進行補水，使得高位補水排氣水箱9 維持一定高的液位，防止空氣再進入到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中。多通道流量切換校準裝置 8中的電磁流量計會反饋主循環(huán)泵變頻控制的管道10的管內(nèi)循環(huán)流量，這樣構(gòu)成的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)可使得管道10之內(nèi)的試驗原水在相對一個比較封閉的環(huán)境進行循環(huán)，即為準封閉循環(huán)，還可以通過打開第八閥門21，關(guān)閉第六閥門18和第七閥門20，使得循環(huán)水從準封閉切換到封閉循環(huán)，切換到封閉循環(huán)后，可以直接利用補水系統(tǒng)11進行補水，從而利用帶多通道流量切換校準的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬實驗系統(tǒng)的模擬實驗?zāi)M出的各種情況和所得到的結(jié)果更接近實際?？梢暪芏?6使得試驗人員在試驗初始化時，可以實時觀察向獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)加注試驗水并循環(huán)排氣的管內(nèi)流態(tài)變化全過程，確認何時管內(nèi)試驗水排氣干凈達到完全的“滿管流”；可以實時觀察不同控制流速時的管內(nèi)紊流、層流等流態(tài)運行狀況；還可以實時觀察管內(nèi)生物環(huán)境、化學(xué)環(huán)境的改變，實時觀察管內(nèi)的運行環(huán)境和水質(zhì)變化，了解水質(zhì)變化的情況，掌握污染物質(zhì)(鐵銹、沉淀物等)在管內(nèi)的沉積現(xiàn)象和規(guī)律。上述的循環(huán)管網(wǎng)多通道流量切換校準裝置8可根據(jù)管道10中的流量的不同(由第一電磁流量計801、第二電磁流量計803和第三電磁流量計805的流量檢測總和可以反饋得到)，通過多通道流量切換校準裝置8中的電動閥第三閥門802、第四閥門804、第五閥門 806的自動啟閉切換，可以實現(xiàn)管道10中的試驗水在不同大小流量時能自動選擇不同大小管徑的第一通道流量校準支路、第二通道流量校準支路和第三通道流量校準支路，以實現(xiàn)高精度的流量控制。如當管道中的水流量在0 15m3/h時，選擇切換到管徑最小的第三通道流量校準支路，當管道中的水流量在15 60m3/h時，選擇切換到管徑居中的第二通道流量校準支路，當管道中的水流量在60 110m3/h(管道主循環(huán)泵可提供的管道循環(huán)最大流量為110m3/h)時，選擇切換到管徑最大的第一通道流量校準支路，這樣循環(huán)管道不同大小的流量會選擇途經(jīng)不同大小管徑的管道，并對應(yīng)由不同大小量程的流量計檢測流量，從而大大提高低流量時的流量檢測準確度，為系統(tǒng)的流量高精度控制提供了全量程的校準。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13由水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301和水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路 1302組成，水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301由在線電導(dǎo)率儀(未標出)、PH儀(未標出)和溶解氧測試儀(未標出)三者并聯(lián)連通，水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301通過管內(nèi)直徑為20mm 的管道接入水質(zhì)監(jiān)測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第一出口 1001和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第一進口 1005，可以隨時進行監(jiān)測，由于在電導(dǎo)率監(jiān)測、水體pH監(jiān)測和溶解氧監(jiān)測不需要加入試劑，不涉及化學(xué)變化，監(jiān)測的水質(zhì)基本可以看作不發(fā)生變化，也不會失壓， 因此，上述的水樣經(jīng)過監(jiān)測后還可以通過水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路1301回到管道10中，而且監(jiān)測可以在管路運行過程中隨時進行。水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路1302由在線余氯檢測儀(未標出)、濁度檢測儀(未標出)和顆粒含量檢測儀(未標出)三者并聯(lián)組成，水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)回路1302的一端通過管內(nèi)直徑為20mm的管道接入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10的第一出口 1001，另一端接入地溝。由于該設(shè)計的回路是涉及添加藥劑，改變了循環(huán)管道內(nèi)試驗水水質(zhì)，或引水出來檢測后失壓，無法再通過壓力差回到循環(huán)主管內(nèi)，為了不影響、不污染管道10中的水質(zhì)，將用于余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測和顆粒含量監(jiān)測的水樣經(jīng)監(jiān)測后的失壓的水，直接排入地溝，這樣，管道10中的水會隨之減少，雖然用于在線監(jiān)測采樣排出的水樣的水量很小，但一直連續(xù)開啟采樣，累積損耗也會很大，從而影響試驗精度，因此，為了減少水樣的損失，余氯監(jiān)測、濁度監(jiān)測和顆粒含量監(jiān)測的間隔時間可以根據(jù)需要設(shè)定，并且一般用于余氯、濁度和顆粒含量在線監(jiān)測的水樣的采集在滿足試驗數(shù)據(jù)要求的基礎(chǔ)上不宜過于頻繁。同時，高位補水排氣水箱9中的參與循環(huán)的蓄水會隨時進行補充(特殊試驗情況下，管道10中的補水需求量超過高位排氣補水箱9中的可提供的最大補水量，還能通過補水系統(tǒng)11迅速及時地補水)，從而使管道10中的循環(huán)水運行保持穩(wěn)定。除了用水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13監(jiān)測獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中的電導(dǎo)率、水體pH、 溶解氧、余氯、濁度和顆粒含量外，還可以通過管道10的帶有第十六閥門的第四出口 1004， 通過第十六閥門的打開和閉合，進行人工采樣取水，然后再將采集到的水樣轉(zhuǎn)移到分析儀器中進行離線檢測。對于水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13監(jiān)測到的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中的電導(dǎo)率、水體 PH、溶解氧、余氯、濁度和顆粒含量的變化外，本發(fā)明帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)還可以通過第一藥劑加注系統(tǒng)15與第二藥劑加注系統(tǒng)16直接向管道10中的試驗原水中投加藥劑，可模擬實際給水管網(wǎng)途中的二次加消毒劑(如二次加氯)后的水質(zhì)變化過程，藥劑投放進第一藥劑加注罐1501和第二藥劑投放進藥劑加注罐1601，然后在第一精密計量加注泵1502和第二精密計量加注泵1602(根據(jù)需要，設(shè)定加入的間隔時間和每次的加入量)的作用下，投放到獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中。目前，國內(nèi)自來水廠都只是一次性在出廠水中加入足量的氯氣消毒劑，以保持出廠時水質(zhì)達標的自來水經(jīng)過管網(wǎng)長距離輸送到達用戶水龍頭端時仍能保持較好的水質(zhì)。但出廠水到管網(wǎng)用戶水龍頭末端的輸送管道有長有短，為了使最長管道存留時間的自來水能保持水質(zhì)，可能就需要在出廠時投加較多消毒劑，那就會帶來很多較短管網(wǎng)連接的用戶自來水消毒副產(chǎn)物超標的危害，若是投加少了，較長管網(wǎng)連接的用戶自來水又有可能會有細菌、有機物超標水質(zhì)無法保持達標的危害，這是個兩難的問題。因此，國外很多先進城市通過管網(wǎng)優(yōu)化分析，在較長管網(wǎng)連接的中途合適節(jié)點增設(shè)了二次加氯(也可投加其他消毒
21劑)的設(shè)備，以降低出廠水一次的加氯量，可以大幅降低自來水中消毒副產(chǎn)物的殘留危害。 而本發(fā)明的第一藥劑加注系統(tǒng)15與第二藥劑加注系統(tǒng)16即可模擬管網(wǎng)的二次、三次加消毒劑的試驗。再通過水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)13和通過獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的第四出口 1004 接有的帶第十六閥門的取水口對獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中的水質(zhì)進行監(jiān)測，從而可以量化的分析其消毒效果、消毒后水質(zhì)的狀況和消毒產(chǎn)物及消毒副產(chǎn)物的衰減變化規(guī)律。本發(fā)明配置的第一藥劑加注系統(tǒng)15與第二藥劑加注系統(tǒng)16，還可通過它們加注不同的外源性污染原水模擬給水管網(wǎng)外源性污染的試驗，研究外源污染進入管網(wǎng)后所引起的管網(wǎng)環(huán)境變化、對水質(zhì)影響程度等國內(nèi)外尚處研究空白領(lǐng)域的問題。溫度控制系統(tǒng)34可以改變并控制管道10中的水的溫度。當需要改變獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10中的水的溫度時，可以打開第十四閥門3403，開啟溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵3401，在管道10中的部分試驗水在溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵3401作用下，進入板式換熱器 3402，溫度控制管道支路的管徑較小，管徑為50mm，管道10中的部分試驗水就會進入板式換熱器3402進行冷熱交換，經(jīng)過板式換熱器3402換熱后回到管道10中的水為二次水，通過二次水回流到管道10后，會加熱或冷卻管道10中的試驗水，從而改變管道10中試驗水的溫度。板式換熱器3402的冷熱源由中央空調(diào)熱泵機組提供，中央空調(diào)熱泵機組提供不同溫度的一次水，通過中央空調(diào)熱泵機組中提供的不同溫度的一次水與溫度控制管道支路中的部分試驗水通過冷熱交換后，得到不同溫度的換熱二次水。通過板式換熱器3402中配有的專用溫控器HoneyWell-T9275A1002，可以控制換熱后的二次水溫度，如二次水溫度過高或過低，Honeywell溫控器會將信息反饋，就會關(guān)閉閥門阻止一次水進入板式換熱器3402， 從而實現(xiàn)對二次水溫度的控制，防止二次水溫度過高或過低。第二溫度變送器3406用于檢測經(jīng)過溫度控制支路的二次水回流入管道10后的初步混合后的試驗水的溫度。第一溫度變送器3405用于檢測二次水回流入管道10后又循環(huán)近一圈與試驗回路中水充分混合后的水溫，這反映了獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)經(jīng)過溫度控制系統(tǒng)控溫后的實際管網(wǎng)試驗水溫。置換管段支路在每個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)中可以設(shè)置3套，每套都有置換管段 38。每套置換管段支路參與管網(wǎng)的循環(huán)試驗工況是第九閥門39和第十閥門40全開狀態(tài)， 第十一閥門37關(guān)閉狀態(tài)，試驗水會途經(jīng)換置換管段38運行循環(huán)。而在此運行工況下，打開第十一閥門37，再關(guān)閉第九閥門39和第十閥門40，即可實現(xiàn)在不影響其所在的獨立循環(huán)管網(wǎng)長時間持續(xù)循環(huán)試驗的工況下，將置換管段38取下，置換管段38中的水可以排入水槽或者容器中，對置換管段38內(nèi)部腐蝕結(jié)垢和生物膜細菌進行采樣分析，研究管垢組分、結(jié)構(gòu)以及細菌種群分布等。將置換管段38取下后，還可以換上運行多年的城市市政給水管網(wǎng)拆卸下的同管徑舊管段，并截取合適的長度，通過兩端直角彎管的輔助連接再與第九閥門 39和第十閥門40法蘭液封閉連接，再打開第九閥門39和第十閥門40，關(guān)閉第十一閥門37， 本發(fā)明帶置換管段的循環(huán)管網(wǎng)模擬試驗系統(tǒng)就可以考察管材使用年限對管網(wǎng)水質(zhì)的影響， 研究實際已運行多年的不同給水管道結(jié)垢和生物膜細菌脫落對水質(zhì)的影響。死水模擬管段42為可拆卸管段，打開第十二閥門43，供水子系統(tǒng)中的試驗水通過管道10就會注入靜止水管段41和死水模擬管段42，由于靜止水管段41和死水模擬管段 42安裝固定時有一定斜度(死水模擬管段42的封閉端為相對水平低位)，試驗水注入死水模擬管段42空管后，空管內(nèi)空氣會上浮進入獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道10內(nèi)，并在初始化時可隨管道循環(huán)由高位排氣補水水箱9排出。當死水模擬管段42灌滿水，系統(tǒng)初始化完畢開啟主循環(huán)泵7進行循環(huán)試驗后，試驗水在死水模擬管段42仍然會保持靜止不流動，這樣就可模擬“死水”工況。在試驗過程中，可以通過水龍頭44可以定期對死水模擬管段42中的試驗死水采樣分析，進行不同初始水質(zhì)、不同管材、不同水溫等影響因素下的管內(nèi)死水水質(zhì)變化過程的研究，分析余氯、溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)等水質(zhì)指標的變化規(guī)律及相應(yīng)條件下死水管內(nèi)微生物種群、優(yōu)勢菌群等生物特征。試驗完，也可通過水龍頭44排空靜止水和死水模擬管段42內(nèi)的試驗水。若要在試驗過程中拆下死水模擬管段42，可先關(guān)閉第十二閥門43， 開啟水龍頭44排水，再通過解除靜止水管段41和死水模擬管段42之間的法蘭連接，即可將死水模擬管段42拆卸，以便觀察死水管段42管壁性狀的改變過程，通過對死水模擬管段 42的定期觀察和測量，了解死水模擬管段42管壁的腐蝕發(fā)展情況，掌握結(jié)垢層的產(chǎn)生、發(fā)展規(guī)律，研究生物膜層的形成過程，并研究管網(wǎng)末端管壁內(nèi)物理、生物、化學(xué)變化過程。
權(quán)利要求
1.一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括供水子系統(tǒng)以及通過帶第一閥門的管道與供水子系統(tǒng)連接的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)；所述的供水子系統(tǒng)包括第一供水水箱以及通過帶第二閥門的管道與第一供水水箱連通的第二供水水箱，所述的第一供水水箱和第二供水水箱均設(shè)有進水口、出水口和藥劑注入口 ；所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為包括通過管道串聯(lián)的主循環(huán)泵、多通道流量切換校準裝置、可視管段和高位補水排氣水箱的回路；所述的回路設(shè)有進水口，所述的回路的進水口與供水子系統(tǒng)連通；所述的多通道流量切換校準裝置包括并聯(lián)的由第三閥門和第一電磁流量計串聯(lián)組成的第一通道流量校準支路、由第四閥門和第二電磁流量計串聯(lián)組成的第二通道流量校準支路和由第五閥門和第三電磁流量計串聯(lián)組成的第三通道流量校準支路，所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)、第一通道流量校準支路、第二通道流量校準支路和第三通道流量校準支路中的管道管徑之比為3 3 2 1，所述的第一電磁流量計的量程>第二電磁流量計的量程> 第三電磁流量計的量程；所述的可視管段的透光度大于90%，可視管段的管徑與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道的管徑相等；所述的回路在靠近高位補水排氣水箱的進水口和靠近高位補水排氣水箱的出水口的位置分別設(shè)有第六閥門和第七閥門；所述的回路連有與由第六閥門、高位補水排氣水箱和第七閥門串聯(lián)組成的支路并聯(lián)的帶第八閥門的第一管道支路、用于為回路補充水的補水系統(tǒng)、用于排出回路中水的放空支路、用于監(jiān)測回路中水的水質(zhì)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、用于調(diào)節(jié)回路中水溫的溫度控制系統(tǒng)、置換管段支路和靜止水管段；所述的補水系統(tǒng)包括串聯(lián)的實驗水加注罐和實驗水加注泵，所述的實驗水加注泵的出口與回路連通，所述的實驗水加注罐的入口與供水子系統(tǒng)連通；所述的置換管段支路包括兩端分別連有第九閥門和第十閥門的置換管段，所述的置換管段支路的兩端通過三通管件與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道中的任意段并聯(lián)，所述的任意段上設(shè)有第十一閥門；所述的靜止水管段一端與獨立管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道相連，另一端與一端封閉的死水模擬管段連通，靜止水管段上設(shè)有第十二閥門，死水模擬管段靠近死水模擬管段封閉端的一側(cè)設(shè)有水龍頭；所述的第一供水水箱、第二供水水箱和高位補水排氣水箱的頂面接近于同一水平面， 所述的水平面位于所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的水平最高位置，所述的主循環(huán)泵的放置位置低于第一供水水箱、第二供水水箱和高位補水排氣水箱的放置位置；所述的高位補水排氣水箱包括箱體和位于箱體內(nèi)的活塞狀浮蓋，所述的活塞狀浮蓋與箱體內(nèi)壁之間留有空隙；所述的活塞狀浮蓋的密度小于水的密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一供水水箱的出水口位于第一供水水箱的底部；所述的第一供水水箱的頂部蓋有面積略大于第一供水水箱頂面的第一供水水箱防塵蓋；所述的第一供水水箱的側(cè)壁頂部設(shè)有用于排氣的通孔；所述的第一供水水箱連有帶第一混合循環(huán)泵的第二管道支路，所述的第二管道支路的兩端分別與第一供水水箱連通；所述的第二供水水箱的出水口位于第二供水水箱的底部；所述的第二供水水箱的頂部蓋有面積略大于第二供水水箱頂面的第二供水水箱防塵蓋；所述的第二供水水箱的側(cè)壁頂部設(shè)有用于排氣的通孔；所述的第二供水水箱連有帶第二混合循環(huán)泵的第三管道支路，所述的第三管道支路的兩端分別與第二供水水箱連通；所述的第二管道支路的兩端之間和第三管道支路的兩端之間均有高度差；所述的第二管道支路與第三管道支路通過帶有第十三閥門的管道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的高位補水排氣水箱的壁面與底面垂直；所述的高位補水排氣水箱的頂部蓋有面積略大于高位補水排氣水箱頂面的高位補水排氣水箱防塵蓋；所述的高位補水排氣水箱的頂部設(shè)有用于排氣的通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的高位補水排氣水箱的箱體為圓柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的高位補水排氣水箱的出水口位于高位補水排氣水箱的底部，所述的高位補水排氣水箱的進水口高于高位補水排氣水箱的出水口且低于高位補水排氣水箱箱高二分之一的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為多個且多個獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道相同或不同；所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道為球墨鑄鐵管、聚乙烯管、銅管或者不銹鋼管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路和水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路組成；所述的水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路包括并聯(lián)的電導(dǎo)率儀、PH儀和溶解氧測試儀，所述的水質(zhì)監(jiān)測循環(huán)管道支路的兩端分別與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通；所述的水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路包括并聯(lián)的余氯檢測儀、濁度檢測儀和顆粒含量檢測儀，所述的水質(zhì)監(jiān)測不可循環(huán)管道支路的一端與獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通，另一端接入地溝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上連有藥劑加注系統(tǒng)，所述的藥劑加注系統(tǒng)包括串聯(lián)的藥劑加注罐和藥劑加注泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度控制系統(tǒng)包括由串聯(lián)的第十四閥門、板式換熱器和溫度控制系統(tǒng)循環(huán)泵組成的溫度控制管道支路、第一溫度變送器和第二溫度變送器，所述的溫度控制管道支路的兩端分別與帶有第十五閥門的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道連通；所述的溫度控制管道支路與第十五閥門并聯(lián)；所述的第一溫度變送器位于溫度控制管道支路進口處，所述的第二溫度變送器位于溫度控制管道支路出口處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的主循環(huán)泵的底面位于帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)的最低水平面；所述的獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上設(shè)有帶第十六閥門的用于人工取水采樣的出口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶靜止水管段的循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)，包括供水子系統(tǒng)和獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)，供水子系統(tǒng)包括第一供水水箱和與第一供水水箱用帶第二閥門的管道連通的第二供水水箱；獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)為包括通過管道串聯(lián)的主循環(huán)泵、多通道流量切換校準裝置、可視管段和高位補水排氣水箱的回路；回路連有用于實現(xiàn)封閉循環(huán)的第一管道支路、補水系統(tǒng)、放空支路、水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、置換管段支路和靜止水管段。同時，該獨立循環(huán)管網(wǎng)子系統(tǒng)的管道上還連有藥劑加注系統(tǒng)。該循環(huán)管網(wǎng)水質(zhì)綜合模擬試驗系統(tǒng)利用各部件相互配合，具有仿真度高、可模擬多種實際市政給水管網(wǎng)系統(tǒng)工況的優(yōu)點。
文檔編號G01N33/18GK102297933SQ20111013094
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張土喬, 張燕, 李聰, 楊玉龍, 王靖華 申請人:浙江大學(xué), 浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院