给水管网水质生物稳定性及其影响因素的研究

论文摘要

随着生产的发展和人民生活水平的提高,人们对饮用水水质的要求也越来越高,而近年来源水水质不断恶化,导致水中有机物及氮、磷等微生物营养物质的增多,水中的细菌再生长现象严重,使得饮用水的水质不断下降。有关研究表明当有机物含量高时,即使保持很高的余氯,给水管道中仍可检出几十种细菌,且主要是以有机物为基质的异养菌。因此,饮用水的生物稳定性问题越来越受到人们的关注。生物可降解有机碳(BDOC)用来表征饮用水的生物稳定性具有重要意义。BDOC可以作为评价饮用水生物稳定性的重要指标之一。本文以实验室现有的局部管段和环状管网模拟系统为依托,通过动态管网试验,监测管网中的各个物化水质指标和BDOC、细菌总数、大肠菌群的变化,来研究给水管网的生物稳定性,并进一步分析了各物化指标及水力因素对生物稳定性的影响,主要考虑对BDOC的影响。在此基础上分析了细菌总数与BDOC之间的相关关系。同时运用静态管段来分析管材等其它因素对水质的影响。经动态试验得出:氨氮、总磷、总铁及细菌总数与BDOC呈较好的正相关关系,而余氯、pH值与BDOC呈负相关性;在一定的流速范围内,随着流速的增加,水中的细菌总数和BDOC也随之增加。在两种管材的试验中,达到单位面积最大细菌总数所需的天数,不锈钢>PVC。为了能够更加准确的分析水中BDOC的变化,本文在动态试验数据的基础上,以SAS软件为主要工具采用多元回归的方法建立了BDOC的理论预测模型。该模型为水厂及供水管理部门更好的保障供水安全,提供了有利的信息和必要的技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 给水管网水质现状
• 1.2 饮用水生物稳定性
• 1.2.1 饮用水生物稳定性的概念
• 1.2.2 饮用水生物稳定性的主要评价指标
• 1.2.3 国内外对饮用水生物稳定性的研究现状
• 1.2.4 影响管网中饮用水生物稳定性的因素
• 1.3 给水管网水质模型
• 1.3.1 给水管网水质模型的发展历史
• 1.3.2 微生物学水质模型
• 1.4 课题的来源与研究的内容及意义
• 1.4.1 课题的来源
• 1.4.2 课题研究的内容
• 1.4.3 研究的目的及意义
• 第2章 试验方案与检测方法
• 2.1 试验方案
• 2.1.1 动态管网试验
• 2.1.2 静态管段试验
• 2.1.3 研究的技术路线
• 2.2 检测方法
• 2.2.1 扫描电镜的检测
• 2.2.2 氨氮的测定
• 2.2.3 总磷的测定
• 2.2.4 总铁的测定
• 2.2.5 余氯的测定
• 2.2.6 BDOC 的测定
• 2.2.7 细菌总数的测定
• 2.2.8 大肠菌群的测定
• 第3章 给水管网生物稳定性的试验研究
• 3.1 给水管网各常规指标在动态模拟管网中的变化规律
• 3.1.1 氨氮
• 3.1.2 总磷
• 3.1.3 总铁
• 3.1.4 自由余氯
• 3.1.5 pH 值
• 3.2 动态管网中的生物稳定性分析
• 3.2.1 扫描电镜的测定结果分析
• 3.2.2 BDOC 的测定结果分析
• 3.2.3 细菌总数的测定结果分析
• 3.2.4 BDOC 与细菌总数的关系分析
• 3.2.5 大肠菌群的测定结果分析
• 3.3 物化指标对生物稳定性的影响
• 3.3.1 氨氮对BDOC 的影响
• 3.3.2 总磷对BDOC 的影响
• 3.3.3 总铁对BDOC 的影响
• 3.3.4 自由余氯对BDOC 的影响
• 3.3.5 pH 值对生物稳定性的影响
• 3.3.6 温度对细菌总数的影响
• 3.4 其它因素对生物稳定性的影响
• 3.4.1 管材对生物稳定性的影响
• 3.4.2 流速对生物稳定性的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 给水管网生物稳定性预测模型的建立
• 4.1 建模方法的比较
• 4.2 多元线性逐步回归预测模型的介绍
• 4.3 BDOC 多元回归预测模型建立的步骤
• 4.4 BDOC 多元回归预测模型的建立
• 4.4.1 因变量与自变量的确定
• 4.4.2 模型的建立与分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢