[发明专利]一种准封闭循环管网水质综合模拟试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及饮用水给水管网的试验模拟系统技术领域，特别涉及一种准封闭循环管网水质综合模拟试验系统。

背景技术

给水管网是城市给水系统中的重要组成部分，其作用是把经水厂净化后的符合国家生活饮用水水质标准的水输送至用户终端。我国多数自来水厂出水水质的各项指标都能达到或优于国家饮用水水质标准，但通过管网输送至用户时，往往达不到标准甚至危及用户身体健康。资料表明，自来水厂的水从出厂到用户，水质呈现明显降低的趋势，主要表现在铁、锰、色度、浊度、细菌总数等在水中的含量增加，甚至超过国家标准，这在国内很多水厂的实际运行中都有所发现。此外，尽管水处理技术的飞速发展充分保证了处理后水质的安全、卫生，但是，管网中的二次污染问题已成为影响出水水质无法达标的主要因素，是水质研究工作和水质处理研究工作的重点。

给水管网就像一个敏感的、动态的和具有自身特性的巨大反应器，水由于在管道内滞留时间过长，本身不断受到再次污染，在管道内发生着复杂的物理、化学及生物学变化，导致管道内卫生状况的下降。根据《城市供水行业2000年技术进步发展规划》中对国内34个主要城市管网水质资料进行统计，地表水水厂出厂水基本稳定的占21％，腐蚀性的占50％，轻微结垢的占29％。地下水水厂出厂水基本稳定的占50％，有腐蚀性的占30％，轻微腐蚀性的占20％。对占全国总供水量42.44％的36个城市调查，出厂水平均浊度为1.3度，而管网水增加到1.6度；色度由5.2度增加到6.7度；铁由0.09mg/l增加到0.11mg/l；细菌总数由6.6cfu/ml增加到29.2cfu/ml。某城市发现供水管中管垢的厚度达16～20mm，赤色，有腥味，含16种金属元素，检出铁细菌、埃希氏大肠杆菌等6种微生物(详见秦秋莉、陈景艳，我国城市供水安全状况分析及保障对策研究，水利经济，2001.5)。根据上海、天津等市定期测定管网粗糙系数统计，发现无防腐措施的管道输水能力已降低了1/3以上。管道结垢、输水水质恶化，管道输水能力下降已成为城市供水管网普遍存在的现象。

随着我国城市建成区的扩大和城乡一体供水方式快速推进及社会的进步和人民生活水平的提高，居民对于饮用水的要求已经不再仅仅局限于压力和水量的保障，而是更多的关注水质问题，城市供水管网的水质稳定及安全问题日趋迫切。饮用水水质不仅要在出厂时达标，而且需要在用户水龙头处达标，符合饮用水水质标准。而作为饮用水输送中最重要，也是最敏感的环节-给水管网的卫生则是保障最终龙头出水水质安全的前提和基础。研究管网内水质变化机理，提出并验证相关应对技术措施，是确保管网内部卫生和保障最终管网末梢出水水质安全的关键所在。

开展以上研究工作，管网试验研究是基本手段，可以通过三个层次的试验手段来实现。最直接的是开展现场试验，但存在外部条件不可控，很难开展针对性的定量研究的问题，更为关键的是试验管网涉及千家万户，不能轻易投加试验的药剂；最简单的是进行室内烧杯试验或搭建简单的局部反应器试验，但这类试验水样少，不能做长时间循环试验，与实际管道的真实工况比，存在严重的试验失真问题。因此，国内外不少研究机构均倾向采用循环管网模型的试验装置对真实管网进行高仿真模拟，提供全景展示和分析。在现有技术中，国内外的循环管网水质模拟试验系统均采用开式循环方式，即循环管道回路中连接有一个低位蓄水池，水流经管路后流入蓄水池，然后通过提升泵，将水提升到管路系统中进行循环。该蓄水池即是试验原水调配水池又兼有排气作用，但由于每次循环水样流经蓄水池时均与空气大面积接触，会影响循环水质；并且原水水池参与管网循环试验，水流条件与实际管网存在一定差异，导致模拟效果与真实管网存在较大偏差。而且，整个循环管网试验系统管路循环设计很简单，循环距离较短，因此存在着模拟失真、可控参数少、水质研究的范围窄、难以研究工况及内部生境等技术缺陷，并不是实质意义上的循环管网水质综合模拟试验系统。

发明内容

本发明提供了一种准封闭循环管网水质综合模拟试验系统，在整个准封闭循环管网水质综合模拟试验系统中，各部件相互配合、仿真度高、可模拟实际的给水干管管网系统。

一种准封闭循环管网水质综合模拟试验系统，包括供水子系统以及与供水子系统连接的独立循环管网子系统；

所述的供水子系统包括带进水口、出水口和药剂注入口的供水水箱；

所述的独立循环管网子系统为包括通过管道串联的主循环泵、电磁流量计和高位补水排气水箱的回路；所述的回路设有进水口，所述的回路的进水口与供水水箱的出水口通过带第一阀门的管道连通；