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针对水源更换后会引起管网水质恶化现象,本文通过对实际管网进行采样分析,并在实验室进行模拟实验,分析得到进水水质指标变化引起管网出水以及管网内部腐蚀垢层的物理化学特性和生物膜中菌落的变化规律。首先,在实验室进行泡片实验,考察了不同水质对铸铁片的腐蚀速率、形成的腐蚀垢层的理化特性及生物膜含量的影响。研究表明,铁片的腐蚀速率随腐蚀时间的加长而逐渐减小,在腐蚀初期和腐蚀稳定期,地表水中铁片腐蚀速率高于地下水中铁片腐蚀速率。腐蚀垢层上的异养菌数量在腐蚀反应运行到7d-14d数量急剧增加,当腐蚀反应达到60d时,生物膜达到稳定状态。随着腐蚀持续进行,铁片上形成的腐蚀产物层对铁片能够起到物理保护作用,阻止铁片进一步被腐蚀。 通过对实际管网进行采样分析,结果表明,由于受通水水质以及管材等因素的影响,管网内壁形成的腐蚀垢层在宏观和微观上的理化特性均有很大差异。长期通地表水的无内衬铸铁管网内部腐蚀严重,形成的腐蚀垢层致密厚实,管垢的主要元素组成为Fe、O、C,主要晶体成分为Fe3O4和α-FeOOH。长期通地下水的无内衬铸铁管内部腐蚀不均匀,腐蚀垢层较薄,形成的腐蚀产物的主要元素为Fe、O、C,主要晶体成分为α-FeOOH和γ-FeOOH。长期通地下水的有内衬管网内部腐蚀不均匀,其内部形成的管垢主要有两种类型,一种为易碎空壳状管垢,另一种为硬厚腐蚀垢。易碎空壳状管垢主要元素为Fe、O、C,主要晶体成分为α-FeOOH和γ-FeOOH,而硬厚垢主要元素为C、Fe、O,主要晶体为Fe3O4和α-FeOOH。 在实验室进行动态模拟实验,考察水源更换对具有不同特性腐蚀垢层的管网出水产生的影响。结果表明,水源更换后,长期通地表水的管网没有出现水质恶化现象,而通地下水的管网出水水质浑浊,出现“红水”现象。究其原因主要是因为长期通地表水的管网内部腐蚀垢层致密厚实,晶体成分中含有Fe3O4,且微生物组成中铁还原菌为优势菌种。而通地下水管网内部腐蚀垢层疏松,生物膜的中铁氧化菌为优势菌种。另外,研究还发现,加氯消毒,可以强化管垢抵抗水源更换引起的水质恶化现象,并且加氯后可以促使铁还原菌成为优势菌种。