浅谈乡村给水管道余氯控制

城市供水系统由水厂和供水管网组成，由于供水管网中复杂性，合格的出厂水在输送到用户时会变得不合格。据统计，我国管网水的合格率较出厂水下降了0.88个百分点，其中，以浊度和细菌总数尤为显著。为了保证在管网输送过程中的水质，我国水厂普遍采用了氯消毒的办法，在自来水进入管网前一次性投加氯消毒剂，使得在管网中保持了一定的余氯浓度，这样可以有效地抑制细菌的再生。深入分析研究余氯在管网中的衰减变化规律及其影响因素，对于研究整个管网水质是十分必要的。

1余氯的消耗机理

氯在管网中的衰减主要分为两部分：主体水中的氯衰减和管壁造成的氯衰减。主体水中的氯衰减是由氯与自来水本身携带的生物体、天然有机物和溶解性无机物等反应造成的；管壁造成的氯衰减是由氯和自来水管道内壁上的生物膜、沉淀以及管材本身发生反应而导致的。余氯在水管中的衰减可以表示为其中，Kb为管道水中余氯浓度减小的速率系数；Kf为传质系数；rh为水力半径；C为在管道水中余氯的浓度；Cw为管壁上余氯的浓度；W为管壁腐蚀所导致的余氯消耗。式中右边第一项代表氯在管道水中的消耗；第二项代表因管壁腐蚀所导致的氯消耗；第三项代表氯在管壁上的消耗。

2次氯酸钠特性及消毒原理

10％有效氯浓度次氯酸钠液体，为淡黄色，有少量刺激性气味，清澈透明，易溶于水，比重为1.18，pH=12，呈现强碱性；稳定性差于氯气，见光要分解，随着次氯酸钠液温度升高，浓度会慢慢降低，影响有效氯成分，不易曝晒和久藏，要贮藏在密闭容器中。次氯酸钠是强氧化性，和氯气氧化性相同，与人体皮肤接触有轻微腐蚀性，可用清水冲洗。而氯气泄漏能刺激人的眼、鼻、喉以及上呼吸道等，引起中毒症状，对植物有危害作用。次氯酸钠液体投入水中，瞬时水解形成次氯酸和次氯酸根，因次氯酸是很小的中性分子，不带电荷，能迅速扩散到带负电的菌(病毒)体表面，并通过细菌的细胞壁，穿透到细菌内，次氯酸极强氧化性破坏了菌体和病毒上的蛋白质等酶系统，从而杀死病原微生物。NaClO+H2O=HClO+NaOH

3树状管网余氯控制应用

农村地区存在地域广、居民空间分布散的特点，由于投资所限，初期给水管网很难布置成环网，多数都是树状管网。农村地区一般有地下水供应，新建自来水供应系统后，原有地下水供应仍然保留，地下水均比自来水便宜，有的甚至免费，导致自来水使用量更小，出厂水到达用户家中时间更长，带来更大的水质安全隐患。为了确保居民家中水质合格，必须使水中余氯达到相应水平，水厂采用了10%的次氯酸钠溶液作为消毒剂，并进行主体水中余氯衰减测试，根据出厂水到达用水家中时间等因素，确定出厂水余氯投加量，通过管网末端余氯监测数据进行反馈控制，较好地实现了农村地区树状管网余氯的控制，确保了水质合格。

3.1测算出厂水抵达用户时间根据上表可以可以看出，多数用户都分布在供水72小时区域内，5#片区由于暂时没有企业用户，用水水量很小，出厂水抵达用户家中在72～160小时。考虑到既要保证末端水余氯含量达标，又要兼顾近处用户口感，我们确定将确保出厂水余氯在96小时内能够达到要求的0.05mg/L的标准，对5#片区采用定期排放管网末端水的办法。

3.2测定主体水中余氯衰减期，确定管网末端余氯要求为加强消毒药剂的投加科学性，满足管网水余氯要求，保证水质安全，指导生产运行，特做主体水中余氯衰减测定实验。考虑温度影响因素，测定不同温度下实际出厂水余氯衰减期，对余氯控制起着指导性分析作用。最终确定满足管网末端余氯要求，水温在25℃时，出厂余氯在2.0mg/L左右；水温在20℃时，出厂余氯在1.5mg/L左右；水温在5℃～15℃，出厂余氯在1.0mg/L左右。

4结论

通过最初的测算出厂水抵达用户的时间，到余氯衰减期的实验确定出厂水余氯的标准，再到末端管网水质监测，这一系列的措施从各个环节上加强远距离供水管网余氯控制，并最终保障供水水质安全达标，使用户更加放心的使用水源。

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