[发明专利]基于实时ArcGis的管网水质生物安全保障联调联控方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种管网水质微生物安全保障的技术方法，特别涉及一种通过统计模型调控现有二次加压泵站出水余氯量，通过ArcGis（地理信息系统）实时显示供水区域调控效果的管网水质生物安全保障联调联控技术的方法。

背景技术

饮用水水质污染问题具有多样性和复杂性。向用户提供安全优质的饮用水，供水企业必须面向整个供水系统，从水源、水厂、管网到龙头全过程采取相应的安全保障措施，寻求系统化的技术解决方案。而密布于地下的供水管网和二次供水系统虽位于供水系统的末端，却是安全供水中的一个关键和薄弱环节，同时也是饮用水安全保障的一个难点。

我国生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）对生活饮用水水质卫生要求的第一条即要求生活饮用水中不得含有病原微生物。水质常规指标及限值第一条也是微生物指标，可见微生物指标在饮用水水质中的重要性。城市供水中存在的水质问题，主要表现为管网末梢龙头水的浑浊度、色度、嗅味和微生物等指标的超标。这是由于一方面水源污染程度加剧，常规水质净化工艺难以完全去除水中的有机物，从而增加了管网中的微生物增长风险；此外由于管网输配系统和二次供水设施设计维护不当、管网漏失、负压抽吸等，末端用户还存在各种微生物污染现象。管网水和二次供水水质下降严重影响了供水水质的提高。为了保证在管网输送过程中的水质，供水企业一方面不断改进净水工艺，更新供水管道材质及开发科学维护调控技术；另一方面普遍采用维持管网水中余氯浓度用以灭菌抑菌的氯消毒技术,这也是目前最有效的技术。

根据国家饮用水规范规定，管网末梢余氯浓度需要保持大于或等于0.05mg/l。如果出厂水保持稳定的余氯浓度，势必导致管网中的余氯浓度由于工况的变化发生较大的波动，投加偏高的余氯浓度不但浪费药剂，增加制水成本，给用户带来了嗅觉的不适应，而且增加了消毒副产物超标的风险。

供水管网中余氯浓度的优化控制是一个比较复杂的问题，而且由于供水管网本身复杂的拓扑结构和内部卫生状况，城市供水管道的压力、流速及节点的用水量每个时段都有可能发生变化，动态变化的运行工况导致管网中余氯浓度的控制不容易做到。现有的加氯控制方式是保持出厂水中的余氯浓度恒定，由于余氯衰减，现有方法很难保证管网末梢水中抑制微生物生长所需余氯浓度。

经对现有技术文献检索发现，董晓磊、信昆仑等建立了基于拉格朗日时间驱动法的供水管网余氯衰减微观模型,使用Matlab软件和Access数据库建立了供水管网余氯衰减动态模拟系统。该模拟系统可以对不同工况、不同时刻供水管网的余氯衰减进行动态模拟,还可以动态绘制管网余氯等值线图和等值面图。虽然通过分析模拟结果和系统绘制的动态余氯等值图可以反映不同时刻供水管网的余氯衰减状况，但对于很多城市多水源、多加压泵站分布的实际，其等值线图和等值面图显示效果仍较复杂，而且其衰减微观模型没有建立在不同季节条件下和相关监测点微生物指标对应关系的基础上，因此对控制管网微生物安全缺乏指导意义（董晓磊,信昆仑等.基于Matlab的供水管网余氯衰减模拟.中国给水排水，2009,25(1):49-52）。

发明内容

本发明针对目前城市供水管网微生物安全保障技术方法的不足，提供了一种基于ArcGis地理信息系统，利用管网在线监测点余氯值和长期监测微生物指标建立的统计模型，通过对水厂出厂水余氯和管网二次加压泵站出水余氯进行可视化实时联调联控的技术方法，实现管网微生物指标达标和管网余氯时空分布更加均匀，减少消毒剂投加量和消毒副产物生成量。

本发明是通过以下技术方案实现的， 

本发明涉及的基于实时ArcGis的管网水质生物安全保障联调联控方法，包括如下步骤：

（1）将供水管网各水质监测点余氯数据导入地理信息系统；

（2）对照水厂分布、二次加压泵站分布及输配管网分布，分析当前输配管网水中消毒剂衰减的空间变化规律，进行管网余氯调控；

（3）进行管网余氯分布二次分析，观察管网输配最不利点是否满足模型计算所需余氯最低值以控制微生物指标合格；

（4）如管网输配最不利点仍不满足模型要求最低值，则重复步骤（2）直至管网余氯分布基本满足管网输配最不利点微生物指标控制条件。

优选的，所述步骤（1）具体是：将供水管网各水质监测点余氯数据导入地理信息系统做整合的空间分析，将所得余氯分布图叠加显示于饮用水输配管网示意图上。