水质化验技术在供水工作中的应用研究

周延宁

摘要：管网漏损和非法盗水造成水资源浪费，同时增加供水企业成本。本文研究了如何通过检测水质指标协助治理偷漏水工作。

关键词：治理偷漏；水质检测；水质指标；

引言

“漏”和“偷”是供水企业最为头疼的两大问题。近年来，随着油田建设的发展和人们物质生活水平的提高，对水量的需求不断增加，对水质的要求也越来越高。近年来供水管理处基本保证了黄河水全年运行，实行了黄河水为主，地下水为补充的供水格局，但由于黄河水管线长，受到多种因素的影响破坏，不法分子非法盗水，成本增高；供水管线不明来源的积水，因没有先进的检漏设备，找不到“源头”，即造成水资源的浪费，又使得供水管网易受二次污染。管网漏损造成水资源的浪费，也会给管理处的生产带来负荷，从而增加供水成本，影响到供水管理处的经济效益。

1 水质检测方法

根据水质检测所应用的原理，水质检测常用的方法有化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱（ICP—AES）法等。其中，化学法目前在国内外水质常规检测中被普遍采用，也是最基本的检测手段和方法。由于在检漏现场的条件有限、检漏人员缺少水质检测基本知识及快速检测的要求，只有化学法符合上述条件。应用化学法中的分光光度法原理发明的检测不同水质指标的不同便携式仪器，这类仪器推广应用为提高发挥水质检测技术在管道检漏作用的效率提供了可能。

化验室根据历年来的地表水、地下水监测结果，利用地表水和地下水的水质指标的不同，为是否盗用管道自来水提供了判定科学依据。

2 地表水和地下水水质区别

中原油田位于河南省东北部，濮阳市境内，属于北温带半湿润季风气候区，受季风影响，降水量、蒸发量、气温等气象要素的变化明显。中原油田所属区域内的地下水源以淡水为主，水化学类型以HCO3型为主，仅在地下水矿化度较高地区分布HCO3·CL型水。

3 相关水质指标检测

其中氟化物、硝酸盐使用离子色谱法检测，离子色谱法适用于生活饮用水及水源水中可溶性氟化物、氯化物、硝酸盐和硫酸盐的测定。检测原理为水样中待测阴离子随碳酸盐-重碳酸盐淋洗液进入离子交换柱系统（有保护柱和分离柱组成），根据分离柱对各阴离子的不同的亲和度进行分离，已分离的阴离子流经阳离子交换柱或抑制器系统转换成具高电导度强酸，淋洗液则转变为弱电导度的碳酸。由电导检测器测量各阴离子组分的电导率，以相对保留时间和峰高或面积定性和定量。每次检测前需预热仪器1-2小时，等待仪器稳定后才能检测。

铝的检测是采用铬天青S分光光度法，检测原理为：在PH=6.7～7.0范围内，铝在聚乙二醇辛基苯醚（OP）和溴代十六烷基吡啶（CPB）的存在下与铬天青S反应生成蓝绿色的四元混合胶束，比色定量。因此水样检测时时需要加入对硝基苯酚溶液、氨水、硝酸溶液、铬天青S溶液、乳化剂OP溶液、溴代十六烷基砒啶溶液等，混匀后还要放置30分钟，才能检测铝含量，通过检测铝含量区别地下水、地表水药品消耗量大，而且用时长。

重碳酸盐检测是采用酸碱指示剂滴定法，但是重碳酸盐由于放置时间的长短影响检测结果。

4 区别地下水和地表水

4.1 总硬度检测指标

经过研究：本实验室首先是通过总硬度来区别地下水和地表水，水的硬度原系指沉淀肥皂的程度。使肥皂沉淀的原因主要是水中的钙、镁离子，此外铁、铝、锰、锶及锌等金属离子也有同样的作用。总硬度的检测多采用乙二胺四乙酸二钠滴定法测定钙、镁离子的总量，并经过换算，以每升水中碳酸钙的毫克数表示，检测原理为当水样中有铬黑T指示剂存在时，与钙、镁离子形成紫红色螯合物，这些螯合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁螯合物的不稳定常数。当pH为10时，乙二胺四乙酸二钠先与钙离子，再与镁离子形成螯合物，滴定至终点时，溶液呈现出铬黑T指示剂的亮蓝色。

通过实际工作经验，发现地表水的总硬度在一年中的丰、平、枯水季节由于水量的大小影响沿途的岩石溶解，造成总硬度的不稳定（2014年黄河水总硬度测定结果见表2），和总部基地地区的总硬度（大多数张总硬度250mg/L-350mg/L）较为接近，因此仅检测总硬度判定偷水时，有时无法准确判定。那在黄河水运行期间如何快速准确鉴别管网漏失和老百姓偷用水时管理处经过消毒处理的自来水呢？

4.2 二氧化氯检测指标

二氧化氯消毒剂是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等，并且这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。管理处在2013年底全处所有水厂全部改用二氧化氯溶液消毒。

二氧化氯化学性质活泼，易溶于水，在20℃下溶解度为107.98g/L，是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。CLO2是中性分子，在水中几乎100%以分子状态存在，所以极易穿透细胞膜，渗入细菌细胞内，将其核酸（DNA或RNA）氧化后，从而阻止细菌的合成代谢，并使细菌死亡。

首先，用便携式二氧化氯测定仪对水进行二氧化氯含量的测定。二氧化氯的检测本化验室没有开展化学法检测，采用了美国哈希公司的PC（Ⅱ）便携式二氧化氯测定仪，受仪器检测范围限制，低于0.05mg/L是准確性较低，2012年对基地进行了一次偷漏水检测，具体监测结果见表3。从表3可以得出如下结论：

1、在系统水为黄河水和地下水混用时，单从总硬度无法判定用水户所用是否是系统自来水；

2、二氧化氯含量检测受仪器检测范围限制，含量低于0.05mg/L时检测是不准确的；

3、检测氯离子含量对判定是否是使用自来水不适用。

5 结语

在治理偷漏水工作中检测水中总硬度和偏硅酸含量综合判定是否是使用系统自来水，由于加药量少，检测快速，一个水样一小时内能检测判定完毕，为减少水量漏失，提高水费回收，取得了满意的效果。