余氯量与AOC含量对配水管网管壁生物膜生长的影响

试验考察了我国北方某市饮用水配水管网中细菌的再生长情况.结果表明78%的管网水样中悬浮细菌的数量高于500 CFU/mL.通过可以模拟配水管网水力条件的生物膜反应器研究了在游离氯、氯氨和AOC影响下悬浮细菌量与管壁生物膜的生物量之间的定量关系.测试结果表明生物膜的脱落过程可通过一级动力学模型描述.生物膜在余氯量为0.05～0.5 mg/L的范围内仍会生长,0.05 mg/L的余氯量对生物膜的生长无显著影响,在1.0 mg/L以上的余氯量条件下生物膜的生物量低于检出限.AOC浓度对于生物膜的生长有显著影响.     

给水管网细菌生长的动力学模型

建立给水管网中的细菌生长动力学模型是模拟实际管网中细菌生长的情况，揭示管网悬浮菌、生物膜、营养基质浓度以及消毒剂浓度之间的相互作用机理的主要途径。为此综合比较了目前国外提出的几种主要动力学模型，包括SSB模型、SANCHO模型和BAM模型等，详细介绍了各种模型的基本原理及其在该研究领域的优点和局限性，为我国在该领域的研究提出了建议。     

供水管网生物膜特征及对消毒副产物生成势的影响

通过模拟实际供水管网运行状态,考察了在不同水龄下3种常用管材输水管道中余氯、总有机碳以及生物膜微生物种群结构和活性,并研究了加氯与管壁生物膜产生消毒副产物(DBPs)生成势之间的关系。结果表明,余氯在铸铁管中的衰减速度较快,不锈钢管次之,PE管最小;管网水中TOC的顺序为:PE管铸铁管不锈钢;生物膜中HPC值的大小为:铸铁管 PE管不锈钢管。生物膜细菌群落主要包括变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,不同管材管壁生物膜样品的微生物群落组成在门水平上存在明显差异;不锈钢管材中THMs和HAAs生成势最少,PE次之,铸铁管最大。     

给水管网中硝化作用的形成特性研究

采用4台BAR反应器串联对氯胺消毒管网中硝化作用的形成特性进行研究,并与实际管网中的水质变化加以比较.测定显示,BAR4中首先出现氨氧化菌(AOB)生长、氨氮降解和硝酸盐氮浓度升高现象;当AOB数量稳定后,模拟管网中的氨氮浓度沿程降低,生物膜及悬浮态AOB数量、亚硝酸盐氮浓度沿程升高到一定值后降低.发生严重硝化的实际管网末梢pH值较出厂水的降低了0.7,出厂水余氯(3.0 mg/L)已不能控制管网中的硝化作用.由于受AOB检测手段的限制,应综合考虑氨氮、余氯、pH值及不同管网点亚硝酸盐氮浓度的变化来判断管网中是否发生了硝化现象.研究表明,4台BAR反应器串联可以模拟发生硝化作用的实际管网中水质的变化.     

供水管网余氯衰减变化规律及模型研究

研究了水温T、总有机碳TOC及初始氯浓度C0对主体水余氯衰减系数kb的影响;通过管网水质模拟中试装置探究初始氯浓度、流速对管网总余氯衰减的影响;推算管壁余氯衰减系数kw,并分析余氯、细菌总数、浊度及UV(254)指标间的相关性。结果表明,一级模型可以较好地描述管网总余氯衰减变化,在主体水中仅水温较高时一级模型相关系数较高,而平行一级模型拟合度不易受水温影响,相关系数>0.96;各因素对kb影响的主次关系为T>TOC>C0;总余氯衰减系数k、kw与管网初始氯浓度及流速均呈正相关,kw与雷诺数之间存在良好的指数关系;细菌总数(HPC)与初始氯浓度呈负相关、与浊度无明显相关性、与UV(254)呈正相关,浊度与UV(254)相关性良好。     

控制配水管网中细菌再生长的AOC浓度研究

研究了配水管网中AOC浓度与细菌再生长的关系,以确定控制细菌再生长的AOC标准.结果表明:最大AOC浓度与最大HPC呈线性关系,当AOC<57μg/L时,管网水中的营养基质难以维持悬浮菌的生长;最大AOC浓度与AOC最大消耗量也呈线性关系,当AOC<43.8μg/L时AOC没有被消耗,即细菌不生长.结合已有的AOC控制标准,推断在采用加氯消毒的管网中,控制AOC<40μg/L能够确保饮用水的生物稳定性.     

供水管材对管壁生物膜特性和水质稳定性的影响

选取聚乙烯（PE）管、钢管和球墨铸铁管3种常见供水管材进行试验，采用改进式生物膜环形反应器培养管壁生物膜，考察不同管材对管壁生物膜生物量和群落组成特征的影响；开展余氯衰减试验，探究不同初始氯浓度下，管材对主体水余氯变化和有机物特性的影响。结果表明：3种管道内壁生物量大小排序为球墨铸铁管>钢管>PE管。管材对微生物群落组成特征存在着显著影响，PE管壁中放线菌纲占比高达64.44%，钢管和球墨铸铁管壁中α-变形菌纲和γ-变形菌纲为优势菌纲。管材和初始氯浓度对于管道水质稳定性具有重要作用，当初始氯浓度为0.5 mg/L时，各管材余氯衰减均过快，10 h内消耗完全；当初始氯浓度为1.0 mg/L时，PE管主体水中亲水性有机碳（CDOC）含量显著上升；当初始氯浓度为2.0 mg/L时，球墨铸铁管中余氯衰减速率是其他两种管材的2～3倍，且主体水中CDOC含量远高于PE管和钢管。     

饮用水水质生物稳定性及其控制措施

配水系统中生物稳定性问题已成为近几年水质安全性研究的热点。然而,我国对其研究还处于初步阶段。为此,本文讨论了国际上评价饮用水生物稳定性的各种方法,评述了饮用水配水系统中管壁生物膜和悬浮菌的影响因素,总结了饮用水配水系统中管壁生物膜和细菌再生的控制方法。     

上海市供水管网内壁生物膜的微生物特征分析

采用富集培养、分离纯化等微生物学方法对上海市供水管网生物膜中的微生物特征进行了分析。结果表明：直接采用电镜观察管壁上的生物膜样品，难以看到微生物的明显生长；经富集培养和分离纯化后，所观察到的生物膜中的微生物以细菌尤其是杆菌居多，且阀门上生物膜中的微生物种群较管壁上的丰富；从所取生物膜样品中还分离出了放线菌和真菌，这些微生物不是管网生物膜中微生物种群的主体，但它们的存在增加了微生物种群的复杂性。     

基于WaterGEMS的节点水龄与余氯变化规律分析

在供水管网水质评价体系中,节点水龄和余氯浓度是评价供水管网水质情况的两个重要指标。本文以某区供水管网为例进行分析,在建立水力模型的基础上,通过Water GEMS建模软件构建水龄分析模型和余氯浓度分析模型,对管网进行水力和水质的动态模拟。通过对管网不同点的水龄和余氯浓度模拟结果变化的分析,总结出了管网节点水龄突变型、周期性、线性递增的变化规律和管网整体余氯浓度呈衰减变化的规律;并归纳出了某一节点水龄与余氯的负相关关系,为评价管网水质情况及管网的科学化管理提供了科学的依据。