塑料给水管中化学成分对水质的影响乔英杰张宝杰2,韩洪军2,夏远亮魏丽4(1.哈尔滨理工大学应用科学学院,黑龙江哈尔滨150080;2.哈尔滨建筑大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;3.黑龙江八一农垦大学化学系,黑龙江密山158308;4.黑龙江省城镇住宅建筑工程公司,黑龙江哈尔滨150001)对水质的影响进行了研究。结果表明:聚氯乙烯给水管中重金属稳定剂和残留的乙烯单体会扩散入水中,其规律性可分别用一组经验方程式表示。对于进一步推广应用及预测塑料给水管内水质有应用价值。
1前言近年来,我国化工工业迅速发展,一种新型的给水塑料管一聚氯乙烯塑料管已得到应用m.聚氯乙烯管与金属给水管及聚乙烯、聚丙烯塑料管相比,优越性已得到证实。开发推广应用聚氯乙烯给水哈尔滨理工大学学报管代替金属管材,以塑代钢,对节约金属材料,降低给水管道工程成本意义重大。
我国聚氯乙烯给水管生产工业经过技术引进和消化吸收已经初具规模(2)经验方程(2)表达聚乙烯管扩散人水中的铅质量浓度,随着聚乙烯管与水接触时间增加而减少的规律。
根据国家饮用水标准141,水中铅质量浓度。5mg/L的要求,可以通过经验方程(2)计算出不同管径的聚乙烯管中水停留多长时间后水中铅质量浓度有可能超过国家饮用水标准如果打压试验后,由经验方程(2)计算扩散人水中铅质量浓度甚微,那么当聚乙烯管通水运行半年后,即使在管中停留50d,水中铅质量浓度也远远小于饮用水标准。
3聚氯乙烯塑料管中氯乙烯单体扩散入水中的规律由于聚乙烯管中残留一定数量未反应的乙烯单体,当常温、常压下,管中的乙烯单体与水中的乙烯单体质量浓度不同时,在浓度差的推动下,通过扩散作用将会扩散人水中。
聚氯乙烯塑料管扩散人水中氯乙烯单体的过程是在固相、液相之间传递的过程。氯乙烯单体向水中扩散的过程中,相界面上两相浓度平衡,而界面两侧则存在质量浓度梯度设Ac为两相界面之间的乙烯单体质量浓度梯度,经实验证明其扩散速率G与乙烯单体质量浓度梯度成正比。
烯单体质量浓度;C;为液相中氯乙烯单体质量浓度考虑到聚氯乙烯管扩散入水中乙烯单体是个极缓慢的过程,聚乙烯管中的水又是连续流动的,扩散到水中乙烯单体质量浓度与固相中乙烯单体相比极小(csCL),CL可以忽略,则式(3)可化简为由于聚氯乙烯管中氯乙烯单体扩散人水中的扩散过程十分复杂,受到许多因素的影响,因此,式(5)可加人校正系数fc得到:。
氯乙烯单体质量浓度。
试验中取一段聚氯乙烯管在室温条件下,用自来水浸泡,每隔24h将水倒出测定水中乙烯单体质量浓度,然后换新鲜自来水继续浸泡,24h再倒出测定,依此类推。将试验中的大量数据输人计算机,通过整理得到了与前理论推导的扩散方程基本一致的经验方程4结语通过试验与理论研究,得到了聚乙烯塑料管随着输送水浸泡时间的变化管中残留的铅稳定剂和氯乙烯单体向水中扩散的经验方程式,该经验方程适用于常温,正常供水压力范围。若操作条件变化,需校正后使用。