城鄉(xiāng)統(tǒng)籌區(qū)域供水管網的水質生物穩(wěn)定性及影響因素研究.pdf

1、經過凈水廠處理的飲用水通過城鄉(xiāng)統(tǒng)籌供水管網輸送到千家萬戶，這期間管網內細菌會利用水中的有機營養(yǎng)基質生長繁殖，造成用戶龍頭水微生物不安全。本文以鹽城地區(qū)實際管網作為研究對象，開展了實際管網水質變化規(guī)律及細菌多樣性研究，并在此基礎上，通過實驗室小試和中試試驗研究，研究了各影響因素對管網水質生物穩(wěn)定性的影響。
　　對于出廠水及實際管網點的水質監(jiān)測分析，主要結論如下:各檢測點中pH、濁度、余氯、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽以及菌落總數(shù)均滿足我國

2、生活飲用水衛(wèi)生標準，僅CODMn存在部分超標，超標率為12.7％;各管網監(jiān)測點水質之間的差異主要是由于各點的位置及工況條件不同;各管網點濁度、余氯、耗氧量以及細菌總數(shù)大小與溫度變化有一定關系，溫度較高時水體濁度、菌落總數(shù)較高，余氯、耗氧量較低;濁度與菌落總數(shù)的相關性顯著;余氯與細菌總數(shù)表現(xiàn)出一定的負相關性;耗氧量和菌落總數(shù)存在一定正相關性;所監(jiān)測的四個管網點的水質均處于生物穩(wěn)定性狀態(tài)。
　　對于管道主體水中的余氯衰減研究，主要研究

3、結論如下:初始余氯濃度以及pH與余氯衰減系數(shù)成負相關關系，即初始余氯濃度（或pH）越高，余氯衰減系數(shù)越小;初始TOC濃度以及溫度與余氯衰減系數(shù)成正相關關系，即初始TOC濃度（或溫度）越高，余氯衰減系數(shù)越大。
　　對于生物穩(wěn)定性小試研究，采用的是新舊管段試驗，通過磁力攪拌器提供一定剪切力，主要結論如下:不同初始余氯下生物可降解溶解性有機碳BDOC隨時間變化趨勢一致，均是隨停留時間延長，BDOC先降低然后升高最后再降低的趨勢;初始余氯

4、投加量越高，BDOC值相同的停留時間下含量越小，生物穩(wěn)定性越高;不同pH下BDOC變化趨勢與上述一致，并且pH越高，BDOC值相對越低，水質生物穩(wěn)定性越高;管材對水中BDOC含量有較大影響，新管的BDOC值明顯低于舊管，新鍍鋅鋼管略低于新PE管，舊鍍鋅鋼管略低于舊鑄鐵管說明新的鍍鋅鋼管最有利于減少BDOC。
　　對于管網水質生物穩(wěn)定性中試研究，采用的是中試裝置中不同工況條件下的管環(huán)（包括不同管材以及相同管材通過閥門調節(jié)不同流速），

5、主要研究結論如下:中試管網中不同管材（或流速）下BDOC含量整體隨時間呈下降趨勢，異養(yǎng)菌數(shù)(HPC)整體呈上升趨勢;在試驗開始階段BDOC降解較快，主要是由于余氯的氧化分解作用;試驗中后期階段，水中余氯耗盡，BDOC降解相對較慢，主要是由于微生物的氧化分解作用;實驗后期，BDOC含量較低時，HPC數(shù)量趨于平衡;五種管環(huán)中除鋼管環(huán)中BDOC含量及HPC在整個實驗階段相對較小，PE管環(huán)中BDOC濃度及HPC相對較大，其他幾種管材之間的差異不

6、明顯;流速越大，水中余氯濃度衰減越快，水中BDOC含量相對較高，導致HPC也較高。
　　對5個樣品（包括樣1:城西出廠水;樣2:城東出廠水;樣3:加壓泵前水;樣4:加壓泵后水;樣5:實際管網管壁生物膜）進行高通量測序，結果如下:5個樣品中共檢測到25個菌門，430個菌屬，說明5個樣品均具有較高的細菌多樣性;1-4號水樣的優(yōu)勢菌門有一定的相似性，表明水廠出廠水、管網水中的優(yōu)勢菌門是相同的，主要包括;厚壁菌門（Firmicutes）、

7、藍藻門/葉綠體（Cyanobacteria/Chloroplast）、變形菌門（Proteobacteria）、放線菌（Actinobacteria）、浮霉菌（Planctomycetes）、擬桿菌門（Bacteroidetes），5號生物膜樣品稍有不同，不含藍藻門;1-5號樣品在屬水平上的豐度最大的優(yōu)勢菌屬是腸球菌屬（Enterococcus）;五個樣品香農指數(shù)高低分別為樣2＞樣1＞樣3＞樣5＞樣4;基于Bray-Curtis指數(shù)計算