管网水质化学稳定性的评价指标分析

赵程伟

（四川大学 建筑与环境学院，四川 成都 610000）

作者简介：赵程伟,研究方向：土木工程。

1 管网水质化学稳定性的评价

给水化学稳定性的判定指数通常被分成两类：基于碳酸钙溶解平衡理论的指数和基于其它水质参数的指数。

1.1 基于碳酸钙溶解平衡的指数

1.1.1 Lange lier饱和指数

饱和指数LSI 由Langelier提出，其计算方法为：LSI=pH-pHs,其中pHs 称作饱和pH 值，指在CaCO3饱和平衡时的pH 值。其判定方法为：当LSI＜0 时，CaCO3未

饱和，有腐蚀趋势；LSI＞0 时，CaCO3过饱和，有结垢趋势；LSI=0 时，既无结垢也无腐蚀趋势。

该指数认为在某一水温下水体达到碳酸钙饱和状态时，pHs 是一个定值。这样就可以根据pHs 判断水中CaCO3的溶解平衡，还能通过LSI 值来调整实际pH 值来控制水质稳定。但该理论没有考虑到水中悬浮杂质和腐蚀产物对结晶的诱导作用，也没有考虑到天然阻垢剂对结晶成长的阻碍和分散作用。

1.1.2 Ryznar稳定指数

稳定指数RSI 由Ryznar在LSI 的基础上，根据大量实际工程资料与实验数据提出的半经验公式。其定义为：RSI=2pHs-pH,其判定方法为：RSI 值为4.0 ～ 5.0，水质严重结垢；5.0～6.0 时，轻度结垢；6.0～7.0 时，基本稳定；7.0～7.5时，轻度腐蚀；7.5～9.0 时，严重腐蚀；9.0 以上，极严重腐蚀。该指数的判定结果与实际较吻合，但存在与LSI 同样的局限性。

1.1.3 CCPP碳酸钙沉淀势

CCPP由Rossum 提出，能定量的算出待测水中应该沉淀或溶解多少CaCO3才能使水体达到化学稳定。CCPP 主要考虑的是碳酸钙溶解和沉淀这两个过程，其他对碳酸钙平衡影响较小的离子不予考虑（如Mg+，SO42-等）。CCPP 有以碱度和钙离子数量两种计算方式，使用钙离子的计算方式为：

CCPP=100（[Ca2+]i-[Ca2+]eg）,其中，CCPP 的单位为mg/L，[Ca2+]的单位为mol/L，i 和eq 分别代表待测水原有和碳酸钙平衡后的钙离子浓度。其判定方法为：CCPP 值＜-10 时，水体严重腐蚀；-10～-5 时，中度腐蚀；-5～0 时，轻微腐蚀；0～4时，基本不结垢或者轻微结垢；4～10 时，轻微结垢；10～15 时，较严重结垢；＞15 时，严重结垢。

1.2 基于其他参数的稳定指数

拉森比率LR。水体的腐蚀性强弱主要取决于水体中腐蚀离子（氯离子和硫酸根）的多少，但不管是原水还是管网水，水体中仍然存在着天然的缓蚀成分。Larson 和Skold在分析了大量数据后发现，HCO3-有着缓解腐蚀的作用，并提出了拉森比率，其表达式为LR=[Cl-]+2[SO42-]/[HCO3

-]。Larson认为 LR应小于 0.2 以降低水的腐蚀性。

2 结语

在建立适合某地区的水质稳定性评价体系时，要根据水质和管材使用选择合适的评价指标；LSI、RSI可对原水的性质起到定性的预示作用，LR 计算简便，评价结果与实际水体的吻合率较高，通常三者联用。另外，使用以上指数判定出的水质稳定性并不代表着腐蚀或者结垢现象不会发生，即铁质管材在结垢性较强的水中仍会腐蚀。

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