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给水管道腐蚀现象原因分析及预防
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供水管道腐蚀的现状及对策
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供水管道腐蚀的现状及对策
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3秒自动关闭窗口供水管道管壁腐蚀及摩阻系数研究--《重庆大学》2013年硕士论文
供水管道管壁腐蚀及摩阻系数研究
【摘要】：本文从管道腐蚀的角度分析了水质污染产生的原因，并在详细分析腐蚀（化学腐蚀和生物腐蚀）产生机理的基础上，建立管道摩阻系数的预测模型。本论文得出以下结论：
①化学腐蚀：从管垢的微观形态、元素组成、晶体结构等方面整体把握，重点分析了影响管垢的几种化学因素。铁释放现象在供水管网中普遍存在，在没有内衬的铸铁管中更为严重，直接导致“红水”现象。钙离子、镁离子及其他金属离子的稳定性也会影响水质。化学腐蚀与管材有较大关系，目前使用的配水干管以球墨铸铁管和镀锌钢管居多，本文重点分析这两类管材的腐蚀问题。管龄也是管道腐蚀的重要影响因素，随着投入运行使用时间的增加，管道腐蚀越严重。
②生物腐蚀:分析了微生物对管道腐蚀的影响。异养菌利用水中低浓度AOC新陈代谢，向水中释放代谢产物和死亡后的躯体残骸，从而污染水质。铁细菌、氨氧化细菌的存在，也是水质污染的源泉。管道运行一定时间后形成一层稳定的生物膜，可暂时阻止腐蚀的加剧，但在强烈水力冲刷作用下生物膜成块脱落，进入水中，降低供水水质。另外，在管网末端，消毒剂浓度衰减、水循环不畅通、停留时间较长，都是引起水质污染的原因。本文提出了抑制生物腐蚀的方法：控制管网水中AOC和MAP浓度。
③在腐蚀分析的基础上，运用二次指数平滑法建立针对摩阻系数C值的预测模型，并辅以matlab软件进行数据处理和编程，得出预测模型后加入趋势调整进行修正、校核。本文以某市DN300球墨铸铁管实测管道摩阻系数C值建立、检验模型，经检验：模型误差期望5.20%，标准差1.11%。
④控制和预防管道腐蚀的方法很多，本文着重分析了三种：1)从源头上降低污染，提高出厂水水质；2)合理选用管材；3)定期清洗管道，清洗后使用缓蚀剂。
【关键词】：
【学位授予单位】：重庆大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TU991.38【目录】：
摘要3-4ABSTRACT4-91 绪论9-23 1.1 给水系统及管网概述9-13
1.1.1 给水系统9-11
1.1.2 供水管网11-13 1.2 管垢13-19
1.2.1 管垢的定义及形成13-15
1.2.2 国外研究现状15-16
1.2.3 国内研究现状16-19 1.3 管垢的危害19-20 1.4 管垢研究存在的问题20 1.5 本文研究的背景、内容及意义20-23
1.5.1 研究背景20
1.5.2 研究内容20
1.5.3 研究意义20-232 化学腐蚀23-39 2.1 化学腐蚀的定义及形成原因23-25
2.1.1 定义23-24
2.1.2 化学腐蚀形成管垢的原因24-25 2.2 管垢的表观形态25-27 2.3 管垢的元素组成及晶体结构27-28
2.3.1 元素组成27-28
2.3.2 垢层晶体结构分析28 2.4 化学腐蚀稳定性分析28-35
2.4.1 铁的稳定性分析28-32
2.4.2 其他金属离子稳定性分析32-35 2.5 化学腐蚀的影响因素35-37
2.5.1 管道自身影响35-36
2.5.2 温度、PH 对化学腐蚀的影响36
2.5.3 溶解氧、余氯对化学腐蚀的影响36-37 2.6 二次污染37-393 生物腐蚀39-55 3.1 生物腐蚀现状39-40 3.2 生物膜的微生物特征40-42 3.3 对水质影响较大的几种主要细菌42-48
3.3.1 异养菌（HPC）42-44
3.3.2 铁细菌44-48
3.3.3 氨氧化细菌（AOB）48 3.4 有机物对细菌的影响48-49 3.5 磷释放49-50 3.6 细菌生长动力学50-554 管垢模型预测55-67 4.1 管道综合分析56-57 4.2 现有管道预测模型57-60
4.2.1 灰色模型 GM（1,1）57-58
4.2.2 遗传算法58-59
4.2.3 粒子群算法59-60 4.3 指数平滑法60-67
4.3.1 指数平滑法理论简介60-61
4.3.2 参数选取和初值确定61-63
4.3.3 趋势调整63
4.3.4 实例建模63-675 腐蚀和管垢67-73 5.1 腐蚀67
5.1.1 腐蚀的定义67
5.1.2 腐蚀的控制方法67 5.2 管垢的预防及清理67-73
5.2.1 提高出厂水水质67-68
5.2.2 合理选用管材68-71
5.2.3 定期进行管网清洗71-736 结论及建议73-75 6.1 结论73 6.2 建议73-75致谢75-77参考文献77-83附录83 作者在攻读硕士学位期间发表的论文83
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