水平。
[0114]
[0115] 將29組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別帶入三個(gè)模型中，得到每組數(shù)據(jù)的鐵釋放速率計(jì)算值，并計(jì) 算出計(jì)算值和實(shí)測值相對(duì)誤差的平均值，如表2所示。
[0116] 表 2
[0117]
[0118] 3.提出腐蝕性判定指數(shù)。
[0119] 選擇相對(duì)誤差平均值最小的全回歸模型作為使用模型，
[0120]
[0121] 超濾出水和地下水摻混后的9種水質(zhì)各水質(zhì)指標(biāo)和Iv值如表3所示。
[0122] 表 3
[0123]
[0124] 根據(jù)Iv值判斷后得出，超濾出水和地下水摻混比為2:1至0:1時(shí)的水質(zhì)為穩(wěn)定性 水質(zhì)，其它為腐蝕性水質(zhì)。
[0125] 本發(fā)明的工作原理：
[0126] 給水管網(wǎng)水質(zhì)腐蝕性判定方法，屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：利用 腐蝕管段的掛片來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，截取具有一定使用年限的鐵質(zhì)市政腐蝕供水管段，將其切割 成一定尺寸的管道掛片并置于配套反應(yīng)器中，先測定試驗(yàn)用水的水質(zhì)參數(shù)，再開啟攪拌器 緩慢攪拌，并打開氮?dú)夤夼懦磻?yīng)器中的空氣，以攪拌機(jī)的緩慢攪拌產(chǎn)生的橫向水流流速 來模擬夜間管網(wǎng)中水的緩慢流速，模擬管網(wǎng)內(nèi)的真實(shí)水力條件，研究管道掛片在水中浸泡 一段時(shí)間后水質(zhì)變化；試驗(yàn)用水與管道掛片反應(yīng)一段時(shí)間后，掛片內(nèi)壁與水中化學(xué)組分發(fā) 生反應(yīng)，導(dǎo)致鐵元素釋放到試驗(yàn)用水中，測定試驗(yàn)后水質(zhì)參數(shù)；根據(jù)研究得到的相關(guān)技術(shù) 參數(shù)，建立鐵釋放速率統(tǒng)計(jì)模型和水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)，判斷水質(zhì)的腐蝕性，控制管網(wǎng)鐵釋 放。同時(shí)，柱型反應(yīng)器內(nèi)壁、上蓋以及攪拌器上均涂上了惰性涂料，且用氮?dú)廒s出反應(yīng)器內(nèi) 的剩余空氣，水中化學(xué)組分不會(huì)因?yàn)榕c其它物質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而保證試驗(yàn)用水中 的總鐵濃度僅于管道掛片有關(guān)。
[0127] 綜上所述，本發(fā)明裝置和方法操作簡單，便于在實(shí)驗(yàn)室研究使用，且裝置體積小便 于運(yùn)輸，操作簡單，適用于不同特征的給水管網(wǎng)，并能靈活的調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，適應(yīng)能力強(qiáng)，能 夠準(zhǔn)確地反映當(dāng)?shù)夭煌|(zhì)的腐蝕性，而且研究成果易于推廣，適用性強(qiáng)，能為管網(wǎng)安全輸 配飲用水提供有效的數(shù)據(jù)參考。本發(fā)明用途多樣，可用于研究不同水質(zhì)指標(biāo)（硫酸根、氯離 子、pH、堿度、硬度等）對(duì)鐵釋放和水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響及其控制技術(shù)，還可用于研究水 力條件（水流流速）對(duì)鐵釋放和水質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性的影響。
[0128] 本發(fā)明上述實(shí)施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本 發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：包括柱形反應(yīng)器（I)、攬 拌器（5)和多個(gè)掛片支撐架化），所述柱形反應(yīng)器（1)底部固定在設(shè)備基座上，其上部設(shè)有 上蓋（3);所述多個(gè)掛片支撐架（6)沿周向均勻固定在柱形反應(yīng)器（1)內(nèi)壁上；所述攬拌 器（5)設(shè)置于柱形反應(yīng)器（1)內(nèi)部、通過固定在柱型反應(yīng)器（1)上蓋（3)上的可調(diào)速電機(jī) (4)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述柱形反應(yīng)器（1)外部一側(cè)設(shè)置有液位計(jì)（12)，另一側(cè)的下部設(shè)有取樣口 (11)，其底部設(shè)有放空管（8);所述柱形反應(yīng)器（1)的上蓋（3)上設(shè)有排氣口（13)和氮?dú)?進(jìn)氣管（7)，氮?dú)膺M(jìn)氣管（7)上設(shè)有氣管開關(guān)（14)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：還包 括調(diào)速器，所述調(diào)速器固定在設(shè)備底座的立面上、W調(diào)節(jié)攬拌器巧）的轉(zhuǎn)速。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：所述 柱型反應(yīng)器（1)的內(nèi)壁、上蓋（3)內(nèi)面W及攬拌器（5)上均涂有惰性涂料。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：所述 氮?dú)膺M(jìn)氣管（7)與外部氮?dú)鈿夤捱B接。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：所述 柱型反應(yīng)器（1)上蓋（3)的周邊通過固定螺栓（9)連接在柱型反應(yīng)器（1)上，在上蓋（3)與 柱形反應(yīng)器（1)之間設(shè)置橡膠墊圈（10)密封；所述柱型反應(yīng)器（1)底部焊接有底板（2)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，其特征在于：所述 柱型反應(yīng)器（1)采用不誘鋼制成，直徑為40畑1，高為40畑1。7. -種利用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述配套反應(yīng)器進(jìn)行水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定方法， 其特征在于：由掛片反應(yīng)試驗(yàn)、建立鐵釋放速率模型、提出腐蝕性判定指數(shù)=部分組成，具 體包括如下步驟： 1) 進(jìn)行掛片反應(yīng)試驗(yàn)，確定試驗(yàn)用水的各水質(zhì)指標(biāo)與試驗(yàn)用水中的總鐵濃度變化： a選用當(dāng)?shù)匾逊矍疑晒芄傅墓┧艿?，切割成長約20cm、寬約6cm的若干掛片，并 在掛片外側(cè)和切口處涂上防腐涂料，如環(huán)氧樹脂； b打開柱型反應(yīng)器1的上蓋（3)，將掛片固定于掛片支撐架（6)上，將設(shè)定好水質(zhì)條件 的試驗(yàn)用水倒入柱型反應(yīng)器（1)中，使液面沒過掛片，并讀出液位計(jì)（12)顯示的試驗(yàn)用水 體積； C測定試驗(yàn)水質(zhì)的水質(zhì)指標(biāo)，包括抑、總堿度、巧離子、硫酸根、氯化物、硝酸根、溶解 氧、總鐵； d安裝好柱型反應(yīng)器（1)的上蓋（3)后，打開氮?dú)鈿夤迣⒅头磻?yīng)器（1)上部的剩余空 氣趕出，用攬拌器（5)緩慢攬拌； e反應(yīng)一段后，測定試驗(yàn)水中的總鐵含量；f改變試驗(yàn)水質(zhì)條件后，進(jìn)行多次試驗(yàn)； 2) 建立鐵釋放速率模型： a根據(jù)試驗(yàn)測得的總鐵濃度變化，計(jì)算鐵釋放速率，計(jì)算方法如下：其中：Vp。一鐵釋放速率，單位：mg/(m2*h); V-試驗(yàn)用水的體積，單位：L;t-反應(yīng)時(shí)間，單位：h; Cp&t-時(shí)間為t時(shí)，環(huán)狀反應(yīng)器中總鐵的含量，單位:mg/L; Cpe,t=。一試驗(yàn)用水中的初始總鐵含量，即t=O時(shí)的總鐵含量，單位：mg/L; SjJA-試驗(yàn)選用的掛片面積，單位:m2。 b根據(jù)多次試驗(yàn)的掛片鐵釋放速率與各試驗(yàn)水質(zhì)指標(biāo)，建立鐵釋放速率統(tǒng)計(jì)模型：式中：Vpe,t-鐵釋放平均速率，單位mg/(m2*h); 抑一抑值； DO-溶解氧，mg/L; A化一堿度，WCaC03計(jì)，單位：mg/L; [S042-]，[Cl-], [NO3-]，[Ca2+]等一各離子濃度，單位：mg/L;a,b，C'''h-擬合系數(shù)，可正可負(fù)； 3)提出腐蝕性判定指數(shù)： a根據(jù)出廠水中的總鐵含量和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006)中的鐵含量限 值，假定最不利水利停留時(shí)間為lOh，計(jì)算此條件下的平均鐵釋放速率； b依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算出IOh的平均鐵釋放速率，并建立1化平均鐵釋放速率與各水質(zhì) 指標(biāo)之間的統(tǒng)計(jì)模型。假設(shè)IOh的平均鐵釋放速率模型為：令，稱Iy為腐蝕性判定指數(shù)，測得待評(píng) 價(jià)水的各水質(zhì)指標(biāo)并帶入統(tǒng)計(jì)模型，若Iy值大于平均鐵釋放速率，則待測水為腐蝕性水，若Iy值小于平均鐵釋放速率，則待測水為穩(wěn)定性水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定的反應(yīng)器，包括柱形反應(yīng)器、攪拌器和多個(gè)掛片支撐架，柱形反應(yīng)器固定在設(shè)備基座上，其上部設(shè)有上蓋；掛片支撐架沿周向均勻固定在柱形反應(yīng)器內(nèi)壁上；攪拌器設(shè)于柱形反應(yīng)器內(nèi)部、通過固定在柱型反應(yīng)器上蓋上的可調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；柱形反應(yīng)器外部一側(cè)設(shè)有液位計(jì)，另一側(cè)下部設(shè)有取樣口，底部設(shè)有放空管；柱形反應(yīng)器的上蓋上設(shè)有排氣口和氮?dú)膺M(jìn)氣管，氮?dú)膺M(jìn)氣管上設(shè)有氣管開關(guān)。本發(fā)明還公開了一種水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)測定方法，包括掛片反應(yīng)試驗(yàn)、建立鐵釋放速率模型、提出腐蝕性判定指數(shù)三部分。本發(fā)明裝置和方法操作簡單，裝置體積小，能夠準(zhǔn)確地反映當(dāng)?shù)夭煌|(zhì)的腐蝕性，易于推廣，適用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01N33/18
【公開號(hào)】CN105203728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510661610
【發(fā)明人】賈瑞寶, 楊曉亮, 宋武昌, 孫韶華, 王冠
【申請(qǐng)人】山東省城市供排水水質(zhì)監(jiān)測中心
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日