模拟配水管网中管材和余氯对生物膜形成的影响

  本文关键词：给水管壁生物膜的生长发育及其影响因素，，由笔耕文化传播整理发布。

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中国环境科学

２ ０ ，６３：３ ３ ３ ６ ０ ６ （） ０ ￣ ０ 　 ２

Ｃ ｉａ Ｅ ｖｒｎ ｅ ｔ　 Ｓ ｉ ｃ　 ｈｎ　 ｎ ｉ ｍ ｎａ ｃｅ ｅ ｏ ｌ ｎ

模拟配水管 网中管材和余氯对生物膜形成的影响　
张 向谊

， 文君　 圣华 ， 琳 （ 刘 ， 高 张　 清华大学环境科学与工程系， 北京 １０８） ００４ 　
摘要 ： 以环状 生物 膜挂 片反 应 器（ＡＲ模 拟 实际 管 网， 究 了有氯 、无 氯 ２种 原水情 况　 ， 钢 、铸铁 、不锈 钢 、Ｐ 、Ｕ ＶＣ５ 管材 ｝ Ｂ ） 研 镀锌 Ｅ Ｐ 　种 ： 　 细菌 的 生长 规律 结果 表 明 ， 位 而积 最大 细 菌数 ， 钢＞ 单 镀锌 铸铁 ＞ Ｐ ＞ Ｕ ＶＣ 不锈钢 ＞ Ｅ在 无 氯原 水 的试 验 中， 单位 面积 最 大细 菌数 所需 天　 Ｐ； 达到 数， 锌钢 ＞铸 铁 、不锈 钢）ＵＰ ＣＰ 镀 （ ＞ Ｖ ，Ｅ管 Ｌ 菌没有 较 大增加 ． 细 加氯 町控 制镀 锌钢 、Ｐ Ｅ、Ｕ Ｖ 上细 菌 的生长速 度 ， ，种 金属 管材会 发　 ＰＣ 此外 ３ 生锈 蚀． 引起水 浊度 、色 度 上升 ； Ｐ Ｅ是 防止 微 生物在 管壁 生长 最理 想 的管材 ； 钢 则是值 得选 择 的金 属材料 ． 不锈 　 关键 词 ：环状 生物 膜挂 片 反应 器（ＡＲ ； 生物膜 ；金 属管 材 ：塑料 管材 ；余 氯　 Ｂ ） 中 图分 类号 ：Ｘ１２ ７　 文献标 识码 ：Ａ 　 文章编 号 ：１０ —９３２０ ）３ ００ 一４ ０ ０６ ２ （ ６０ — ３３ｏ　 ０

Ｔｈ 　ｎｆ ｅ ｃ 　 ｆｐ ｐｅ ｍａ ｅ ｉ ｌ ａ ｄ ｒ ｓｄ ａ 　 ｈ ｏ ｉ 　ｎ ｔ ｅ ｓｉ ｌ ｎ 　 ｔ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｔｏ 　 ｉ ｅ ｎ ｔｏ 　 ｈ 　 ｉ ｆ ｍ　 ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ ｏ 　 ｉ 　 ｔ ｒａ ｓ ｎ 　 ｅ ｉ ｕ ｌｃ ｌ ｒｎｅ ｉ 　ｈ 　 ｔｍｕ ａ ｔｗａ ｅ 　 ｉ ｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ｐ ｐ 　 ｅ 　 ｎ ｔ ｅ ｂ ｏ ｕ 　 ｉ

ｆｒ ｔ ｎ Ｚ ＡＮ 　 ａ ｇｙ， Ｉ　 ｎｊｎ， ＡＯ Ｓ ｅ ｇｈ ａ Ｚ ＡＮ 　 ｉ Ｄｅａｔ ｎ ｏ　ｎｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ　ｎ 　 ｏｍａｉ ． Ｈ Ｇ Ｘｉ —ｉＬＵ Ｗｅ － ’Ｇ 　ｈｎ —ｕ ， Ｈ Ｇ Ｌｎ（ ｐ ｒ ｏ ｎ ｕ ｍｅｔ ｆ ｖｒ ｍｅｔｌ ｃ ｎ ｅ ｄ 　 Ｅ ｏ 　 ｅ ａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｓ ｇ ｕ　 ｉｅｓｙ Ｂ ｉｎ　０ ０ ４ Ｃ ｉａ． ｈｎ　 ｎ ｉ ｎ ｎａ　ｃ ｎ ｅ２ ０ ，６３：３ ３ ３ ６ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔ ｉ ｈ ａ ｖｒｉ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ， ｈｎ ）Ｃ ｉ Ｅ ｖｒ ｍｅｔｌ ｉ ｃ，０ ６ （） ０ － ０ 　 ｉ ｎ Ｕｎ ｔ ｊ ａ ｏ Ｓｅ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ 　 ｒ ｗｔ　 ｆ ｈ 　 ａ ｔ ｒ 　 ｎ ５ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｉ ｅｍ ａｅ ａ　 ｆ ａｖ ｉｅ 　ｔ ｅ ， ａ ｔ ｇ ｉｏ ， ｔ ｉ ｌｓ　 ｔｅ ， Ｅ　 ｄ ｓｒ ｃ ： ｅ ｇ ｏ ｈ ｏ 　 ｅ ｂ ｃ ｅ ａ ｏ 　　 ｉ ｄ 　 ｆ ｐ 　 ｔ ｒ ｌ 　 ｌ ａ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ｃ ｓ ｎ 　 ｎ ｓ ｎ ｅ ｓｓ ｌ Ｐ ａ 　 ｔ ｉ ｐ ｉ ｏ ｇ ｎ ｉ ｒ ａ ｅ ｎ ＵＰ ＶＣ　 ｒ　 ｔ ｄ ｅ 　 ｓｎ 　 ｗｅ ｅ ｓｕ ｉ ｄ ｕ ｉ ｇ ＢＡＲ　 ｅ ｃｏ 　ｔ ｒ ａ ｔ ｒｓ ｍｕ ａ ｔｒ ａ　 ｉ ｅ ｎ ｔｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ 　 　 ｉ ｄ 　 ｆｃ ｕ ｅ ｗａｅ 　 ｔ 　 ｒ ｉ ｌ 　 ｅ ｌｐ ｐ 　 ｅ　 ｎ ｅ 　 　 ｏ ｄ ｔ ｎ 　 ｆ ２ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｒ ｄ 　 ｔｒ ｗｉ ｏ 　 ｎ ｈ ｉ ｈ ｗｉ ｏ ｔｃ ｌ ｒｎ 　 ｅ ｉ ｕ ｌ ． ｍｐ ｒｎ 　 ｅ ｇ ｅ ｔ ｓ ｏ 　 ａ ｔｒａ Ｓ ｎ ｍｂ ｒ ｐ ｒ ｕ ｉ ａ ｅ ． ａ ｖ ｉ ｅ 　 ｔ ｅ ＞ ｃ ｓｉ ｇ ｉ ｎ 　 ｈ ｔ ｕ　 ｈ ｏ ｅ ｒ ｓ ａ ｓ Ｃｏ ａ ｉ ｇ ｔ 　 ｒ ａ ｅ ｔ ｆｂ ｃｅ ’　 ｕ ｅ 　 ｅ　 ｎｔ ｒ ａ ｇ ｌ ａ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ａ ｔ 　ｒ ＞ ｉ ｄ ｈ 　 ｉ 　 ｎ ｎ ｏ ＵＰ ＶＣ＞ ｓａ ｎｅ ｓ ｓｅ ｌ Ｐ ；ｃ ｍｐ ｒ ｇ ｔ ｅ ｎ ｅ ｅ 　 ａ ｓ ｇ ｌ ａ ｉｅ 　 ｔ ｅ＞ ｃ ｓ ｎ 　ｒ ｎ ｓａｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ＞ ＵＰＶＣ， ｔ ｏ ｔ ｔｉ ｌ ｓ　 ｔ ｅ＞ Ｅ ｏ ａ ｉ 　ｈ 　 ｅ ｄ ｄ ｄ ｙ ， ａ ｖ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ａ ｔ ｇ ｉｏ ， ｔ ｌｓ 　 ｔ ｌ ｎ ｎ ｉ ｉ ｅ ｗｉ ｕ 　 ｈ ｇ ｅ ｔｒｉ ｃ ｅ ｓ 　 ｆＰ 　 ｉ ｅ ３ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｔ ｂ ｉ　 ｉ ｅ ｍａｅ ａ　 ｏ ｌ 　 ｅ ｓａｎ ｄ ｃ ｕ ｉ ｇ ｅ ｈ ｃ ｍｅ ｔｏ 　 ｔｒｔ ｒ ｉｌ ｙ ｒ ａｅ 　ｎ ｒ ａ ｅｏ 　 Ｅ ｐ ｐ ． 　 ｄ 　 ｆｍｅ ｌ ｐ ｐ 　 ｔｒｌ ｃ ｕｄ ｂ 　 ｔ ｅ ， ａ ｓｎ 　 ｎ ａ ｅ ｎ 　 ｆｗａｅ 　ｕ ｂ ｏ ｉ 　 ｉ ａ ｃ ｉ ｉ ｎ ｔ ａ ｄ ｃ ｌ ｒｄ ｇ ｅ ．Ｐ 　 ｓｔ ｅ ｉ ｅ 　 ｉ ｅ ｍａ ｅ ａ　 ｏ 　 ｒ ｖ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｇ ｏ ｈ ｏ 　 ｃ ｏ ｅ ｓａ ｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌｗａ 　ｈ 　 ｔ ｌ ｃ ｎ 　 ｏ ｏ 　 ｅ ｒ ｅ Ｅ ｗａ 　ｈ 　ｄ ａ ｐ ｐ 　 ｔ ｒ ｌｆ ｒｐ ｅ ｅ ｔ 　ｈ 　 ｒ ｗｔ 　 ｆｍｉｒ ｂ ， ｔ ｉ ｌ ｓ　 ｔ ｅ　 ｓｔ ｅ ｍｅａ ｌ 　 ｌ ｉ ｎ ｉ ｍａ ｅ ａ　 ｒｔ ｇ ｓ ｌ ｃｉ ｎ ｔ ｒ ｌｍｅ ｉ 　 ｅ ｅ ｔ ．Ｃｈ ｏ ｎ 　 ｄ ｉ ｏ 　 ｏ ｌ 　 ｏ ｔｏ　 ｅ ｒ ｔ　 ｆｔ ｅ ｂ ｃ ｅ ａ ｇ ｏ ｈ ｕ 　 ｉ 　 ｏ 　ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｉ ｎ ｏ ｌ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｃ ｕ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｔ 　 ａ ｅ ｏ 　 　 ａ ｔ ｒ 　 ｒ ｗｔ ，ｂ ｔｄ ｄ ｎ ｔ ｉｆ ｅ ｃ 　ｈ 　 ｉ ｉ ｈ ｈ ｉ ｌ
ｇ ｅ ｔ ｓ ｎ ｍｂ ｒ ｆ ａ ｔｒａｏ 　 ｅｓ ｍｅｋ ｎ 　 ｆ ｉ ｅｍａｅ ｎ ． ｌ ｒ ｅｄ ｄ ｎ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｇ ｅ ｔ 　 ｅｇ ｏ ｈ　 ｆ ａ ｔ ｒ 　 　 ｒ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ 　 　 ｃ ｅ 　 ｎ ｔ 　 ａ 　 ｉｄ ｏ 　 ｐ 　 ｔ ｒ ａ Ｃｈ ｏ ｉ 　 ｉ 　 ｏ 　 ｆ ｅ ｃ 　 ｒ ａ ｌ ｔ 　 ｒ ｗｔ ｏ 　 ｃ ｅ ａ ｉ 　 ｏ ｂ ｉ ｈ ｐ １ ｎ ｉｌ ｙｈ ｂ ｉ ｎ

ｍｅ ａｌ 　 ｉ ｅｍａｅ ａ． ｔｌ ｃｐ ｐ 　 ｔｒ１ 　 ｉ ｉ

Ｋｅ　 ｒ ｓ ｉｆｍ　 ｎ ｌ 　 ａｔｒＢ ） ｉｆｍ：ｍｅ ｌ　ｉｅ ｔ ａ ：ｐａｔ 　ｉｅ ｔ ａｓ ｅｉｕｌ ｈｏｉｅ ｙｗｏｄ ：ｂｏ ｌ ａ ｕａ ｒ ｃ （ ＡＲ ：ｂｏ ｌ ｉ ｎ ｒｅ ｏ ｉ ｔ ｉ ｐｐ　 ｅ ｌ ｌ ａ ｃ ｍａ ｒ ｓ ｌｓｃ ｐ 　 ｅ ｌ ；ｒｓ ａ ｃｌｒ 　 ｉ ｉｐ ｍａ ｒ ｉ ｄ 　 ｎ

配水系统中广泛存在生物膜， 而且构成生物　 １ 材料 与方 法　 膜 的菌种里存在条件致病菌 ‘ ］ １． － 即使常规管 网 ３ 　 １１ 试验 装置　 ． 　 水取样中未检出细菌和大肠杆菌， 艾际 Ｌ 管网水　 用 ２台 Ｂ Ｒ反应器模拟实际管网中生物膜　 Ａ 仍 存 在一 定 的微 生物 学风 险 ｌ． ， 管 网管　 ４因此 了解 Ｊ 的形 成 过程 ， 台为 目前 国 内唯一 的 美 国原装 产　 一 壁 生物膜的形成 原因以及生物膜形成 的影响因 　 品， 为 １２／３０Ｌ ， 效 容积 ３２ ； 一 台是　 型号 １０１２　Ｊ 有 ． 另 Ｌ 素， 是控制和减少生物膜生成 的前提． 　 深圳水务集团的仿 制产　 规格、特性 与进 Ｌ产　 】 配水 管 网 是一 个 封 闭 的系 统， 以随时 监控　 难 品相 同． 由于 体 积 小 ， 以放 置 在 不 刷 地 点， 可　 可 并 其 中生物 膜 生 长 的情 况 ． 状 生物 膜 挂 片反 应器　 环 以控 制温 度 、营养 等 外界 条件进 行 试验 ． 　 （Ａ ） Ｂ Ｒ 是一种新型模拟配水 管网装置， 目前， 　 各国 图 １ ＢＡ 为 Ｒ侧 面 透视 图和 剖面 图． 主要 由反　 科 学家 已利用 ＢＡ Ｒ进 行 了生物 量测 定 、微生物　 应罐 、转子 、挂 片 、 电机 和 进 出水 口组成 ， 子　 转 细胞剥离方法 、 生物膜形态结构、 生物可 同化有　 上挂 有 挂 片 以提供 生物 膜 附着 生 长 的表面 ． 子　 转 机碳（ Ｏ ） Ａ Ｃ 和生物可降解溶 解性有机碳（Ｄ Ｃ 　 Ｂ Ｏ ） 与 生物 膜 生物 量 的相 关 性 等 多 种 研 究 １８本 试　 ５］ 　． 收稿 日期 ：２０　 ８ １　 ０ ５Ｏ— ７
验 选 用 Ｂ Ｒ模 拟 实际 管网进 行 生物膜 培养 ， 究　 基金 项 目：国家 Ａ 研 不 同管材 和水 中有 无余 氯对 生物 膜形 成 的影响 ． 　
“６ ”项 日（０２ Ａ６ １２ ） ８３ ２０ Ａ ０ Ｉ０　
责任 作者 ．副教授 ， ｊｕ ｗｌ ＠ｍａ ．ｉｇ ｕ． ｕ ｉ ｉｔｎ ｈａ ｄ ． ｌｓ ｅ ％　

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３４ （　 ）

中

国

环

境

科

学　

２ ６卷　

在 电机的驱动下旋转， 挂片与水体的交界面问产　 １３ 试验 方法　 ． 生剪切力， 可模拟管网中的水力条件， 剪切力大小　 １ ． 选择挂片材料 ．１ ３　
可通过调节 电机转速控制． 　

试验所用挂片是根据深　

圳市配水管 网中实际使用的管材情况 自制而成　

的， 未使用原装挂片． 包括镀锌钢 、 铸铁、 不锈钢 、 　
挂 片 转 子 转　 插 槽 中心 ｆ　

聚 乙烯（Ｅ和硬质聚氯乙烯（ Ｐ Ｃ ． Ｐ） ｕＶ ） 　 １ ． 计算转子转速 ．２ ３ 模拟直径 ５ｍ 的配水　 ０ｍ

管 网中 ０ ｍ ｓ ． ／ 左右的水流速度， ３ 计算得到转子角 　
速度显示值为 “ ３ ”． １７ 　
１３３ 确定 试 验周 期 ．．
器　

每台Ｂ ＡＲ运 行 ２ 周期 ， 个 　

研究镀锌钢挂 片上生物膜 生长规律 的周期， 从第　
物　
器　
Ｌ ｊ 　

１ｄ起，Ａ ０ Ｂ Ｒ原，Ａ 仿分别每 ３ ｄ取一片挂片　 ＢＲ ， ５ 进行 异养菌 平板计数（ Ｐ ） Ｈ Ｃ 试验． 研究其他管材　 上生物膜生长规律，Ａ Ｂ Ｒ原，Ａ Ｂ Ｒ仿分别从第 １， ３ 　 １ｄ 每 ５ 取不 同材料 的挂片各一片进行 Ｈ Ｃ ０ 起， ｄ Ｐ　
试验． 　

图 １ Ｂ Ｒ示意　 　 Ａ
Ｆ ｇ １ Ｓ ｅｃ 　 ｐ ｏ 　 ｉ． 　 ｋ ｔｈ ｍａ 　 ｆＢＡＲ　

１３４ Ｈ Ｃ 试 验 超 声振荡 将 挂 片上 的细 菌振　 ．．　 Ｐ 将所研 究的管材制成挂片装入中心转子 的　 入无菌超 纯水中【 水样梯度稀释后进行 Ｈ Ｃ测　 ９ 】 ， Ｐ

插槽 中， 通入 水， 整转 子转速， 调 控制模拟 管网的　 定ｌ］ ｌ， Ｏ计算挂 片上 的细菌总数， 与挂片表面积相　
管径和水流流速， 进行生物膜相应特性的研究． 　
１２ 原 水水 质　 ．

比得到单位面积细菌数． 操作均在无菌条件下进　

行 ． 用 平板 计 数 琼 脂 （Ｃ ． 后 水 、 镀 锌钢 挂　 采 Ｐ Ａ） 滤 试验在深圳 市大冲水厂 中试试验基地进行． 片的Ｈ Ｃ 　 Ｐ 试验 同时采用营养琼脂（ Ａ 进行对照． Ｎ ） 　 ２ 结 果 与讨论　

原装 Ｂ ＡＲ（ＡＲ 原 ） Ｂ 以水 厂实 际 生产运 行 砂滤 后　

的水为原水， 中无氯； Ｂ Ｒ Ｂ Ｒ仿） 水 仿制 Ａ （Ａ 以出厂　

水为原水， 水中有氯， 分别模拟生物膜在配水管网　 ２１ 以滤后 水为 原 水 的试 验 结果　 ． 　 中的生 长过 程． １ 后 水和 出厂 水 的水质 情 况 ． 表 滤 　
表 １ 深圳市大 冲水厂滤后 水和 出厂水水质　 　
Ｔａ ｌ　　 Ｗ ａｅ ｕ ｌｔ　 ｆ ｆｌ ｅ ｔ ｆ ｌ ｆ ｇ ａ ｄｔ ｅ ｂｅ１ ｔｒｑ ａｉ ｏ ｅ ｕ ｎ　 ｆ Ｖａ ｎ 　 ｎ 　 　 ｙ ｏ ｉ ｉ ｈ 辐 一　

絮 　
恒　

ｉ ｌ ｆｕ ｎ　 　 ｈ ｎ 　 ｔｒｗｏｋ 　 Ｓ ｅ ｚ ｅ 　 ｆ ａ　ｆｌｅ ｔ ｆ ｃ ｏ ｇｗａｅ　 ｒ ｓｉ　 ｈ ｎ ｈ ｎ ｎ ｅ ｏ Ｄａ ｎ
项 目 　 Ｂ 　 Ｂ 　 Ｂ 　 Ｂ 　

爱 　
一 　

时 问（） ｄ　

图 ２ 滤 后水镀锌钢挂 片一 　细菌的生长 曲线　
Ｆ ｇ２ Ｃｕ ｖ 　 ｆ ａ ｔ ｒ ｌ ｒ ｗｔ　 　ｆ ｕ ｎ 　ｆｆｌ ｆ ｇ ｉ ．　 ｒ ｅ ｏ 　 ｃ ｅｉ 　 ｏ ｈ ｉ ｅ ｂ ａｇ ｎ ｌ ｅ ｔ 　 ￣ａ ｎ 　 ｏ ｉ ｉ ｏ 　 ａｖ ｎ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ｎ ｇ ｌ ａ ｉｅ 　ｔｅ 　

注 ： 水在 Ｂ 出厂 ＡＲ中 停 留时间 仅为 ｌ ｎ左右 ， 以认 为 Ｂ 　 ｍｉ 所 ＡＲ

以滤后水为原水， 考察镀锌钢挂片上生物膜　 生长规律． 试验条件为流量 １ Ｌｈ水力停留时间　 ． ／， ５
约 ２ ． 验 中镀 锌钢 挂 片快 速锈 蚀 ，ＡＲ 中 的水　 ｈ试 Ｂ

出水（ 出厂） Ｂ 与 ＡＲ进水（ｈ 相同； 余氯”～项 中， ｔ厂） “ 前一　
个 数值 为游 离 氯浓度 ， 一个 数值 为 总氯浓 度 ；为未 检测　 后

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３ 期　

张 向谊等 ：模拟配水管 网中管材和余氯对 生物膜形成 的影响 　

变 成 红色 ， 行 后 期， 片 上 的 生物 膜 开 始 脱 落 ． 运 挂 　

以出厂 水 为原水 ， 铸 铁 、不 锈钢 、Ｐ 　 考察 Ｅ、

细菌在 Ｐ Ａ和 Ｎ Ｃ Ａ培养基的生长曲线见图 ２由 Ｕ ＶＣ 挂 片上 生物 膜 生 长 规律 的试 验 条件 为流　 ．　 Ｐ ７ Ｌｈ水力停 留时 间约 ６ ｓ 验 中铸 铁和不　 ６． 试 图 ２可见， 细菌在 ２种培养基上的生长曲线基本　 量 １５ ／，
一

致， 后期试验均采用 Ｐ Ａ培养基进行． Ｃ 　

锈钢挂片快速锈蚀， 细菌在 Ｐ Ａ培养基的生长 曲 Ｃ 　

以滤后水为原水， 考察铸铁 、不锈钢 、Ｐ 、 线 如 图 ５所 示。 Ｅ　 　
Ｕ ＶＣ 挂片 上 生物 膜 生长 规律 ． 验 条件 为流 量　 Ｐ 试

１５ ／， ５ Ｌｈ水力停留时问约 ７ｓ ４． 中铸铁和不锈　 试验 钢挂片快速锈蚀，Ａ 中的水变成红色． Ｂ Ｒ 细菌在　 Ｐ Ａ培养基 的生长 曲线如图 ３ Ｃ 所示． 　

巅 一　
ｌ　 ５ ２　 Ｏ ２　 ５

＜　 ＿ 恒　
一 　

时 间（） ｄ　

图 ５ 出厂水不 同管材挂 片上细菌 的生长曲线　 　
粗 最繇 旧　 斟　
— 　
ｌ　 ８ ３ ２ 　 ２ 　ｌ 　
０ 　

Ｆ ｇ ５ Ｃｕ ｅｏ ｂ ｃ ｅ ａ ｇ ｏ ｈ ｉ ｉ ａ　 ｆ ｕ ｎ ｏ 　 ｉ ．　 ｖ ｒ ｆ ａ ｔｒ ｉ ｌ ｒ ｗｔ ｎｆ ｌ ｆ ｅ ｔ ｆ ｎ ｅｌ
３　 　 ０３
０ 　

＿ 　 【 ×ｊ
８ ｌ２ 　 Ｏ　 　
０ 　 ５ 　

ｉ ｔ ｔ ｇｏ 　 ａｉ ｕ ｉ ｅｍａ ｅ ａｓ ｆｌ ａ ｎ 　 ｎ ｖ ｒｏ ｓｐｐ ｒ ｉ ｔ ｒｌ 　 ｉ

时 间（） ｄ　

５ 　

图 ３ 滤后水不 同管材挂 片上细 菌的生长 曲线　
Ｆ ｇ ３ Ｃｕ ｖ 　 ｆｂ ｃ ｅ ｉｌ ｒ ｗｔ 　 　ｆｌ ｅ ｔ ｆｆ ｔ ｔ ｇ ｉ ．　 ｒｅｏ　ａ ｔｒ 　 ｏ ｈｉ ｅ ｕ ｎ　 　ｌ ａｉ 　 ａｇ ｎ ｏ ｉ ｒ ｎ
ｏ 　 ａｉ ｕ 　 ｉ ｅｍａ ｅ ａｓ ｎ ｖ ｒｏ ｓｐ ｐ 　 ｔ ｒ ｌ　 ｉ

２３ 讨 论　 ．

以滤 后 水和 出厂水 为原 水， 种金 属 挂 片均　 ３

快速锈蚀， 镀锌钢 、铸铁形成红色氧化物， 不锈铡　 形成黑色氧化物， Ｐ Ｅ和 Ｕ Ｖ 　 种塑料挂片非常　 Ｐ Ｃ２
干 净 ， 引起 水 的色度 、浊 度上 升 ． 未 　

２２ 以出厂水 为 原水 的试 验结 果　 ． 　 以出厂 水 为 原水 ， 镀 锌 钢挂 片上 生 物 膜　 考察

以滤后水为原水， 细菌在镀锌钢挂片上生长　 生长规律． 试验条件为流量 １５ ／ 水力停留时间 ３ｄ ７ Ｌｈ ， 　 ４ 左右达到最大值， 单位面积细菌数量级为 １　 ０， 　
约 ６ｓ 验 中镀 锌钢 挂 片快 速锈 蚀， ６． 试 因水流 流 量　 之后 由于生物 膜脱 落 ， 变浑 浊， 锌钢挂 片 上单　 水 镀 大， Ｒ 中 的水没 有 完全 变成 红 色． 在 Ｐ Ａ 位 面 积 细菌 数 降低 ． 面 积 细菌 数 依次 为镀 锌　 ＢＡ 细菌 Ｃ 　 单位

培养基的生长 曲线如图 ４所示． 　

钢＞ 铸铁＞ Ｐ Ｃ 不锈钢＞ Ｅ ＵＶ ＞ Ｐ． 　 以出厂水为原水， 细菌在镀锌钢挂片上生长　 ３ｄ ０， 单位面积细菌数量级仪在 １　 ０， 远小于Ｉ期 以 ＿ Ｊ 　

一

　

蒸 　
嚏 可　 。

滤后 水 为原 水 的细 菌 数． ４中 曲线在 １ｄ左右　 图 ５ 达 到一个 峰 值， 有所 下 降又 继续 上 升， ｄ 细　 之后 ３ ０ 菌 仍未 达 到最 大值， 原因可 能 是受 水 力因素 影 响． 　 各 时期 数据 均在　 一 数量 级， 别不 大 ． 差 　 由 图 ５中可 见， Ｖ 挂片 上 的细 菌生 长 比　 ＵＰ Ｃ
时问（） ｄ　

暮 　

较 稳定 ，０ ３ｄ仍 未达 到最 大值 ； 菌 在 Ｐ 挂 片上　 细 Ｅ 第 ２ｄ 的生长数 据 疑 为不准确 数 据， 掉该 数据　 ０ 去 可 发现 ，Ｅ挂片 和 Ｕ Ｖ Ｐ Ｐ Ｃ挂 片 的生 长 曲线 比较相　 似 ， 数略 低于 Ｕ ＶＣ挂 片； 铁 、不锈 钢 挂 片　 细菌 Ｐ 铸

图 ４ 出Ｊ 水镀锌钢挂片上细菌 的生长 曲线　 　 一
Ｆ ｇ ４ Ｃｕ ｅｏ ｂ ｃｅ ａ　 ｒ ｗｔ ｎｆ ａ ｅ ｆｕ ｎ 　 ｆ ｉ ．　 ｖ ｒ ｆ ａ ｔｒ ｌ ｏ ｈｉ ｉ ｌ ｆｌ ｅ ｔ 　 ｉ ｇ ｎ ｏ
ｆｌ ａ ｉ ｇ ｏ 　 ａｖ ｎ ｚ ｄ ｓ ｅ 　 ｉ ｒ ｔ 　 ｎ ｇ ａ ｉｅ 　ｔ ｌ ｔ ｎ ｌ ｅ

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中

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学　

２ ６卷　

上 的细 菌总 数 从第 ２ ｄ左右 开 始有 所 下降 ． ６ 　

３ （） ７ 　 ８ ． ４２ ： ５ ５ １ ５ 　

铸铁 、不锈钢 ２种金属挂片在 出厂水， 滤后　
水 中最大细 菌总数和到达最大细菌总数所需天　
数 比较 一致 ， 为 ２，８ 左 右 ： 水为 原水 ， 分别 ６２ｄ 出厂 　

【］ 贺北 平． 中有 机 物特 性 与饮 用 水净 化 工艺相 关 性 的研 究 ［ 】 ２ 　 水 Ｄ． 　 北京 ： 大 学环 境科 学 与工 程系 。 ９ ． 清华 １ ６ ９ 　
【】 Ｍａ ｄ ｎ ｌ　 。Ｂ ｏ ｅ Ｖ Ｓ ｏ ３ ｃ ｏ ａｄ Ｒ ｒ ｚｌ 　 ．Ｃ ｍｍｕ ｉ 　 ｎ ｙ ｉ ｏ 　 ａｔｒ 　 　 ｎｙ ａａ ｓ 　 ｆｂｃ ｉ ｔ ｌ ｓ ｅａ ｌ
ｂ ｏ ｌ 　ｉ　ａ ｓｍｕ ａｅ 　 ｅ ｉ ｕａ ｉ ｇ ｏ ｌ ｇ ｗａｅ 　 ｙ ｔｍ　ｂ 　 ｉ ｆ ｍｓ ｎ 　 ｉ ｌｔ ｒ ｃ ｒ ｌ ｔ 　ｃ ｏ ｉ — ｔ ｒ ｓ ｓｅ ｉ ｄ ｃ ｎ ｎ ｙ

铸铁挂片上细菌数下 降幅度 比以滤后水为原水　 的细菌 总数 下 降幅 度 大， 钢 挂片 基 本一 致， 不锈 镀　 锌钢和 ２种塑料挂片上细菌生长较慢， 在本试验　

ｌ ｏｅｃ ｎ　 ｎ ｆｕ ｒ ｓｅ ｔ ｉ　

ｓｒ　 ｈ ｂ ｄ ｚ ｔ ｎ ｗｉ 　 Ｒ ｉ ｅ ｙ ｒ ｉ ａｉ 　 ｉ ｏ ｔ ｈ ＮＡ— ｒ ｅ ｅ 　 ｔ ｇ ｔｄ ａ

０ｉｏ ｕ ｌ ｔ ｅ ｒ ｂ ｓ Ｊ． ｔＲ ｓ ２ ０ ，４９ ： ３ — ４ ６ ｌ ｎ ｃｅ ｉ 　 ｏ ｅ 【 Ｗａ． ｅ ． ０ ０３ （） ４ ９ ２ ４ ． ｇ ｏｄ ｐ 】 ， ２ 　

【】 张向谊， 虹， ４　 潘　 刘文君， 某市给水管网管壁中微生物生长特　 等．
性 研 究 【】 水排 水，０５４（０： ． Ｊ．给 ２０ ，０１）卜６ 　

周期 内未 达到最 大值． 这一现 象与其他研 究者使用　 【】 鲁　 巍 ， 峰 ， 晓 健 ， ． 究 供 水 管 壁 生 物 膜 的模 拟 系 统　 ５ 　 唐　 张 等研

管道模拟系统考察管材所得到的结论一致『 ｌ　 ｌ３ 卜］ ，
对２ 种不　 型号不锈钢 、 聚氯 乙烯和聚丙烯等管　 材表面形成的生物膜特性进行研 究， ４ ８个 月 在 — 　 的时间里， 光滑壁面与粗糙壁面 的管材 中微生物　 【】 ７

［．中国给 水排 水 ，０ ５ １１：２２ ． Ｊ ］ ２ ０ ， （） 　 ４ ２ ２ 　
【 】 Ｇａ ｎ ｎＧ　 ＳｌｗｓｎＲ　 ． 　ｆ ｃｅ ｔ ｉｆ ｍ　ｅ ｖ ｌ ｔｏ 　 ６　 ｇ ｏ 　 Ａ， ａ ｏ 　 Ｍ Ａｎｅ ｉｎ　 ｏ ｌ ｒｍｏ ａ　 ｈ ｄ ｉ ｂ ｉ ｍｅ

ｆ ｒ ｂ ｃ ｒ 　 ｃ ｌ 　 ｅ ｐ ｓｄ ｔ　 ｄｉｋｎ 　 ｗ ｔ 【 ． Ｊ ｏ　 ａｔｉ ｅ ａ ｌ ｅ ｓ ｘ ｏ ｅ 　 ｏ ｒ ｉｇ ｌ ｎ ａｅ Ｊ ｒ ］ ． 　
Ｍ ｉｒ ｂ ｏｏ ｉ ａ　 ｅｈ ｄ ． ９ ９ ３ ： ０ — ２ ． ｃ ｏ ｉ ｌ ｇ ｃ Ｍ ｔ ｏ ｓ １ ９ ，４ ２ ３ ２ ４　 ｌ

Ｌ ｗｒｎ ｅＪ Ｒ，Ｓ ｒ ｏ ｅ Ｇ　 Ｗ　Ｎｅ 　 　 ａ ｅ ｃ 　　 ｗｅｈ ｎ 　 Ｄ　 ｕ Ｔ Ｒ．Ａ　ｉ ｌ　 ｔ ｇ ｓ ｍｐｅ ｍａｉ 　 ｎ ａ ｎｕａ　 ａ ｔｒｆｒｒｐｉａｅ 　ｉｆ ｍ　ｔｄｅ Ｊ． ． ｉｒｂｏｏ ｙ ｎ ｌｒｒ ｃｏ　ｏ 　ｅ ｌ ｔ ｂｏ ｌ ｓｕ ｉｓ【】Ｊ Ｍ ｃｏ ｉｌｇ 　 ｅ ｃ ｄ ｉ
Ｍ ｅ ｏ ｓ ２ ０ ， ２ ２ ５ ２ ４． ｈ ｔ ｄ 。 ０ ０４ ：１ — ２ 　

的数量有着 显著差别， １ ２个月 以后差别不显著． 　 由于 本 试 验 部 分 周 期采 用 了无 氯 水 作 为研 究对　
象， 大大缩短 了细菌生长所需要 的时间， 细菌在不　
同材 料 的挂 片 上 生长 ， 有达 到 最 大值 然 后 脱落　 都

【】 Ｓ ａｐＲ　 Ｃａ ｅ　 Ｋ， ｉｐ ｅ 　　， ｔ １Ｅｖ ｕ ｔ ｎｏ　ｒｎ ｉｇ ８ ｈ ｒ　 Ｒ， ｍｐ ｒＡ　 Ｃｒ ｐ ｎＪＪ ｅ　 ． ａ ａｉ 　 ｆ ｉｋ ｎ 　 ａ ｌ ｏ ｄ

ｗ ｔｒｂｏｔｂｌｙ ｕ ｉ 　 ｉ ｌ ｍｅ ｏ ｓ【 ． ． ｎ ｉ ｎ Ｅ ｇ。 ａ 　 ｉｓ ｉｔ　 ｓ ｇ ｂ ｆ ｍ　 ｔ ｄ Ｊ Ｊ Ｅ ｖｒ ． ｎ ． ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ 】 ｏ 　 ２０ ， ） ０　 １　 ０ １５： ３４ ０ （ ４

的趋势， 如果运行更长的时间， 当挂片上细菌数量　 【】 李 ９ 　 稳定的时候， 也许可以看到不 同管材 七 的细菌数　 量差别不大， 这有待进～步的试验论证． 　
３ 结 论　

爽， 张晓建． 给水管壁生物膜的生长发育及其影响因素 【． Ｊ　 Ｊ

１国给 水排 水，０ ３１（３： － ２ ｝ Ｉ ２ ０ 。 １） ９ ５ ． ９ ４ 　
【０ ａ ｒ 　 　 ｃ　 　 Ｂ ｃ ｂ ｒｅ　 Ｇ ｅ ａ 　 ｅａ ｏ ｓｉｓ ｅ ｅ 　 １ Ｊ ｔ 　 Ｌ Ｒｉ Ｅ ｗ　 ｕ ｈ ｅｇ ｒ 　 　ｔ ＬＲ ｌ ｉｎｈｐ 　 ｔ ｎ 　Ｃ ｅ Ｊ ｅ Ｓ 　 ｔ ｂ ｗｅ
ｌｖ ｌ　 ｆ ｅ ｒ ｒ ｐ ｃｂ ｃ ｒａ ａ ｄ ｗａ ｒｑ ａｉ 　 ａ ａ ｅ ｅ ｓｉ　 　 ｅ ｅ ｓｏ 　 ｔ ｏｔ ｈｉ　 ａ ｔｉ 　 ｎ 　 ｔ 　 ｕ ｔ ｐ ｒ ｈ ｅ ｏ ｅ ｅ ｌ ｙ ｍ ｔｒ　ｎ ａ

ｄｉｋｎ 　 ｔｒｄｓ ｉｕ ｏ 　 ｙ ｔ ［ ．Ｗａ．Ｒ ｓ ０ ０３ （） ｒ ｉｇ ｗａ 　 ｉ ｒ ｔ ｎ ｓｓ ｍ Ｊ ｎ ｅ ｔｂ ｉ ｅ １ ｔ ｅ． ０ ，４５ ： ，２ 　
ｌ ９ — ５ ２　 ４ ５ １０ ．

３１ 使用 Ｂ Ｒ反应器， ． 　 Ａ 对有氯、无氯

１ 】Ｐ ｒｉａ 　 　 ａ ｐ 　 ，Ｅ ｙ ｅ ｎ ，ｅ　 Ｌ ｏ ｌ ｉ ２种原水　 ｆ １ ｅｃｖ ｌＳ Ｌ，Ｋｎ ｐ 　Ｊ Ｓ ｄ ｖ ａ　Ｒ　Ｇ　Ｊ ｔａ 　Ｂｉｆｍ　

下， 镀锌钢、铸铁 、不锈钢、Ｐ 、Ｕ Ｖ 　 Ｅ Ｐ Ｃ ５种管　

ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ 　ｔ ｎｅｓ ｔｅ ｉ ｍａｎｗ ｔｒ Ｊ． ｔＲ ｓ １ ９ ， ｅ ｅ ｍｅｔ ｎｓ ｉ ｓ ｓｅｌｎ ｉ　 ａ 　 ］Ｗａ． ｅ ． 　 ８ ｏ 　 ａｌ 　 　　 ｅ ｆ ，９ 　
３ （） ４ — ５ ． ２ １： ３ ２ ３ ２ 　 ［２ ｅｃ ａ Ｓ Ｌ Ｋ ａ ｐ ＪＳ Ｅ ｙ ｅ ｎＲ Ｇ　， ｔ １ Ｂ ｏ ｌ ， ｉ 　 １ 】Ｐ ｒｉｌ 　 ， ｎ ｐ 　　 ， ｄ ｖ ａ 　 　 Ｊ ｅ　 ． ｉｆ ｍｓ ｍａ ｓ ｖ　 ａ ｉ ｌ ｗ ｔ ａ ｄｓ ｉｌ ｓ ｔ ｌＪ． ＬＲ ｓ １ ９ 。２７ ：１ ７ ２ ０ ． ａｅ ｎ 　 ａｎｅ 　 ｅ 【 Ｗａ 　 ｅ ． ９ ８ （） ８ — ２ １ ｒ ｔ ｓｓ ｅ １ 。 ３ ２ 　

材 上细菌生长情况进行 了研究． ５种管材按单位　
面 积 最 大 细 菌 数 ， 锌 钢 ＞ 铁 ＞ ＶＣ 不 锈　 镀 铸 ＵＰ ＞

钢＞ Ｅ 以滤后水为原水， Ｐ； 达到单位面积最大细菌　 Ｉ３　Ｚｃ ｅ ｓ０　 ｉａ ａｎ 　 　 ．Ｂａ ｔｒａ　 ｉｆｍ　ｏｍａｉｎ ｏ 　 １ Ｊ ｈ ｕ　 Ｍ，Ｌｖ ｎ ｉ Ｅ Ｋ ｎ ａ ｃ ｉ ｂｏ ｌ ｆｒ ｔ 　 ｎ ｅ ｌ ｉ ｏ 数所需天数， 镀锌钢＞铸铁 、不锈钢）Ｕ Ｖ ， 　 （ ＞ Ｐ ＣＰ Ｅ 管上细菌没有 较大增加３ 种金属管材会发生锈　
蚀 ， 水 浊度 、 度　 升．Ｅ是最 为理 想 的管 材； 引起 色 Ｐ 　 不 锈钢 则是 值 得选 择 的金属 材料 ． 　
ｐ ｌ ｖ ｎ ｌｃ ｌｒｄ ，ｐ ｌ ｅ ｙ ｅ ｅ ａ ｄ ｓａｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌｅ ｐ ｓ ｄ ｔ 　 ｏ ｙ ｉ ｙ　 ｈ ｏ ｅ ｏ ｙ ｔ ｌ ｎ 　 　 ｔｉ ｌ ｓ　 ｔ 　 ｘ ｏ ｅ 　ｏ ｉ ｈ ｎ

ｏ ｏ ａ 　 ｔ ［】Ｗａ， ｅ．２ ｏ ， （） ３ ７ ． ｚ ｎ ｔ ｗａ ｒ Ｊ． ｒＲ ｓ ０ ｏ３ １ ６ — ０ ｄ ｅ ｅ ， ４ ： 　

作者简 介：张向谊（ ７一女闸北省衡水市人， １ ９） ９ ， 清华大学环境科学　
与 工程系 硕士研 究生 ， 要从 事饮 用水水质 生物 稳定 性研究 ． 主 发表论 文　

３２ 加氯可以控制细菌在镀锌钢 、 Ｅ和 Ｕ Ｖ 　 ８篇 ． ． Ｐ ＰＣ 　 管材上的生长速度， 对不锈钢和铸铁 ２种金属管　
谨致谢忱　 材上的细菌生长影响不大． 不影响同种管材　 致谢 ：本试验场所由深圳水务集团提供， 加氯 上的 最大细 菌数 ． 　 参考文献： 　
［１ Ｋ ｌ ａｈＳ Ｍａ ｚ Ｂ ｎ ｉｇ ｒ ， ａ． ｎｓ ｕｐｏ ｉｇ ｅ ｅ ｌ １ 　 ａ ｍｂ ｃ 　 ， ｎ 　 ｗ　 ｅ ｄｎ ｅ　 　 １Ｉ　ｉ 　 ｒｂｎ 　 ｖ ａ 　 Ｂ ｔ ｒ ｓ
ａ ｕａ ｃ ｅ ｉ ｍ　 ｏ ｌｒ ｎ 　 ｓ ａ ｗｉｅ ｐ ｅ ｄ ａ ｄ ｈ ｇ ｌ　ａ ｕ ｄ ｔ ｑ ｂａ ｔｒｕ ｃ ｒ ＇ｕ ｅ ａ 　 　 ｄ ｓ ｒ ａ 　 ｎ 　 ｉ ｈ ｙ ｂ ｎ ａ 　 Ｍｌ ｎ

ｂ ｃ ｒ ｌ ｐ ｃ ｓｉ ｄ ｉ ｉｇ ｗ ｔ 　 ｉｆｍｓ［ ． ｔＲ ｓ ２ ０ 。 ａ ｔ ａ ｓ ｅ ｉ 　ｎ ｒ ｋｎ 　 ａ ｒｂ ｉ ｅ 　 ｉ ｅ 　 ｎ ｅ ｏ ｌ Ｊ Ｗａ ｅ ． ０ ０ ］ ． ， 　



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