城乡统筹区域供水管网的水质生物稳定性及影响因素研究

发布时间：2017-11-18 23:06

  本文关键词：城乡统筹区域供水管网的水质生物稳定性及影响因素研究

  更多相关文章： 城乡统筹供水 生物稳定性 余氯衰减 生物可降解溶解性有机碳(BDOC) 细菌多样性

【摘要】：经过净水厂处理的饮用水通过城乡统筹供水管网输送到千家万户,这期间管网内细菌会利用水中的有机营养基质生长繁殖,造成用户龙头水微生物不安全。本文以盐城地区实际管网作为研究对象,开展了实际管网水质变化规律及细菌多样性研究,并在此基础上,通过实验室小试和中试试验研究,研究了各影响因素对管网水质生物稳定性的影响。对于出厂水及实际管网点的水质监测分析,主要结论如下：各检测点中pH、浊度、余氯、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐以及菌落总数均满足我国生活饮用水卫生标准,仅CODMn存在部分超标,超标率为12.7%；各管网监测点水质之间的差异主要是由于各点的位置及工况条件不同；各管网点浊度、余氯、耗氧量以及细菌总数大小与温度变化有一定关系,温度较高时水体浊度、菌落总数较高,余氯、耗氧量较低；浊度与菌落总数的相关性显著；余氯与细菌总数表现出一定的负相关性；耗氧量和菌落总数存在一定正相关性；所监测的四个管网点的水质均处于生物稳定性状态。对于管道主体水中的余氯衰减研究,主要研究结论如下：初始余氯浓度以及pH与余氯衰减系数成负相关关系,即初始余氯浓度(或pH)越高,余氯衰减系数越小；初始TOC浓度以及温度与余氯衰减系数成正相关关系,即初始TOC浓度(或温度)越高,余氯衰减系数越大。对于生物稳定性小试研究,采用的是新旧管段试验,通过磁力搅拌器提供一定剪切力,主要结论如下：不同初始余氯下生物可降解溶解性有机碳BDOC随时间变化趋势一致,均是随停留时间延长,BDOC先降低然后升高最后再降低的趋势；初始余氯投加量越高,BDOC值相同的停留时间下含量越小,生物稳定性越高；不同pH下BDOC变化趋势与上述一致,并且pH越高,BDOC值相对越低,水质生物稳定性越高；管材对水中BDOC含量有较大影响,新管的BDOC值明显低于旧管,新镀锌钢管略低于新PE管,旧镀锌钢管略低于旧铸铁管说明新的镀锌钢管最有利于减少BDOC。对于管网水质生物稳定性中试研究,采用的是中试装置中不同工况条件下的管环(包括不同管材以及相同管材通过阀门调节不同流速),主要研究结论如下：中试管网中不同管材(或流速)下BDOC含量整体随时间呈下降趋势,异养菌数(HPC)整体呈上升趋势；在试验开始阶段BDOC降解较快,主要是由于余氯的氧化分解作用；试验中后期阶段,水中余氯耗尽,BDOC降解相对较慢,主要是由于微生物的氧化分解作用；实验后期, BDOC含量较低时,HPC数量趋于平衡；五种管环中除钢管环中BDOC含量及HPC在整个实验阶段相对较小,PE管环中BDOC浓度及HPC相对较大,其他几种管材之间的差异不明显；流速越大,水中余氯浓度衰减越快,水中B DOC含量相对较高,导致HPC也较高。对5个样品(包括样1：城西出厂水；样2：城东出厂水；样3：加压泵前水；样4：加压泵后水；样5：实际管网管壁生物膜)进行高通量测序,结果如下：5个样品中共检测到25个菌门,430个菌属,说明5个样品均具有较高的细菌多样性；1-4号水样的优势菌门有一定的相似性,表明水厂出厂水、管网水中的优势菌门是相同的,主要包括；厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻门／叶绿体(CyanobacterialChloroplast)、变形菌门(Proteobacteria)、.放线菌(Actinobacteria)、浮霉菌(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes),5号生物膜样品稍有不同,不含蓝藻门；1-5号样品在属水平上的丰度最大的优势菌属是肠球菌属(Enterococcus);五个样品香农指数高低分别为样2样1样3样5样4；基于Bray-Curtis指数计算的样本之间的树图,2号、3号和4号样最为相似,聚为一小类,1号样类间距较大,显示在较远的分支上,5号样出现在最远的分支上。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.2

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本文编号：1201452