供水管網(wǎng)優(yōu)化投氯分析與計算.pdf

1、飲用水用氯消毒是我國大部分凈水廠廣泛使用的一種消毒技術(shù)，但多數(shù)水廠僅在水廠出口進(jìn)行一次性投氯，由于余氯隨著停留時間而衰減，管網(wǎng)末梢余氯過低，這種做法不足以保證余氯濃度在管網(wǎng)中的較好分布，而且有可能導(dǎo)致管網(wǎng)中局部區(qū)域余氯濃度較高，造成對人體健康有影響的消毒副產(chǎn)物的增加。針對這種情況，本文提出了在管網(wǎng)中進(jìn)行二次加氯優(yōu)化的思想，即在管網(wǎng)中投加適量的氯，這樣即能夠滿足水處理過程中氯的內(nèi)在消耗即對微生物的傳染提供足夠的保護(hù)，同時保證余氯濃度在供水

2、管網(wǎng)中的分布比較均勻，能夠使后續(xù)供水管網(wǎng)保證一定的余氯濃度，還能減少了水廠投藥量，節(jié)省了制水成本，并且便于實際擴(kuò)建工程的分布進(jìn)行，將對人體健康有威脅的消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量也能減小。
　　本文首先對供水管網(wǎng)建模理論進(jìn)行了闡述，在供水管網(wǎng)水力模型、水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，通過對余氯衰減模型的研究采用一級余氯衰減模型，該模型形式簡潔，對實測數(shù)據(jù)的吻合程度也較好，在實際中廣泛應(yīng)用。其次在管網(wǎng)水力模型和一級余氯衰減模型的基礎(chǔ)上建立了供水管網(wǎng)中二次加

3、氯的優(yōu)化模型，因為加氯量優(yōu)化是相對簡單的工作，而加氯點選址涉及因素復(fù)雜，加氯點選址優(yōu)化一次完成，長期使用，而加氯量優(yōu)化宜隨時間和環(huán)境變化而進(jìn)行調(diào)整，所以本文采用加氯點選址優(yōu)化與加氯量優(yōu)化分開進(jìn)行。由于多數(shù)供水企業(yè)不具備好的水質(zhì)模型條件，覆蓋模型是通過節(jié)點間的水量大小比例及水流路徑建立整個管網(wǎng)節(jié)點間的水質(zhì)關(guān)系，覆蓋模型雖然相對粗糙但實用，所以采用覆蓋模型進(jìn)行二次加氯點的選擇。本文二次加氯量優(yōu)化模型是根據(jù)管網(wǎng)中余氯分布最好的方式便是均勻地達(dá)

4、到某一期望水平，與期望余氯濃度的差值便成為衡量用戶水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。
　　為了驗證模型及算法的有效性，將上述優(yōu)化模型應(yīng)用于國際學(xué)術(shù)領(lǐng)域中通用的實際測試算例管網(wǎng)和哈爾濱市道里區(qū)實際供水管網(wǎng)中。優(yōu)化結(jié)果表明所選的二次加氯點及優(yōu)化加氯量，不僅滿足控制點余氯濃度的要求，而且與僅在水廠出口增加投氯量以滿足控制點余氯濃度的要求相比，管網(wǎng)中各節(jié)點余氯濃度普遍下降，濃度分布比較均勻，降低了由于管網(wǎng)中余氯濃度較大造成消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量增大引起的風(fēng)險，同時