南方某市某区二次供水系统现状特征解析及水质优化措施研究

发布时间：2020-07-23 09:46

【摘要】：由于监督管理等方面的问题,二次供水已成为供水安全保障“最后一公里”治理的盲区。论文以南方某区域二次供水为研究对象,系统调研了二次供水现状运行管理特征,识别了水质保障的关键因素;结合关键因素开展了中试模拟实验,掌握了二次供水水质变化规律;在此基础上编制了二次供水运行管理指导手册,指导并评估了二次供水示范工程建设。对128处二次供水点采用调查问卷的方式进行了调研,结果表明二次供水整体形势并不乐观,存在建设不规范(57.38%水箱加盖且上锁,39.34%通气孔未设置防蚊虫装置)、设施老化严重(57.81%的二次供水设施已使用9年以上,管材老化比例占31.25%)、管理不规范(84.38%不具有水质监测系统、79.69%不具有视频安防系统)等现象。通过对出厂水、管网水、二次供水、龙头水环节的水质监测及评估,发现水质在二次供水环节水质发生了较大变化,综合达标率由100.00%降至96.65%,浊度、pH、游离氯、细菌总数、铝、铁6项指标出现达标率下降的情况。重点针对其中20处典型二次供水点进行水质分析,发现水质受建设年代、水箱材质、内部位置、管理方式等因素的影响。不同水箱材质、内部位置、停留时间等对二次供水水箱水质影响较大。连续运行9周后,水泥材质浊度上升最为明显,并且出现pH超标情况,同时水泥以及瓷砖材质水箱内水样游离氯值较初始值下降较为明显,并且较易滋生细菌。水箱水中丰度最高的是Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteria(放线菌门),同时硝酸盐还原菌及硝酸盐氧化菌占比均在第三周达到峰值,运行过程中物种丰度及群落多样性逐渐降低。两种不锈钢材质随着水箱运行耐腐蚀能力逐渐增加。针对水箱内部不同位置的分析表明下部水样的浊度均普遍高于上部水样,pH上下位置均存在交叉变化的情况,下部位置的水样其游离氯值普遍低于上部位置的水样,同时细菌总数普遍高于上部水样的细菌总数。各个材质位于水箱下部的样品其物种丰度、群落多样性低于同期的上部样品。48 h停留时间内,水泥以及瓷砖材质余氯衰减迅速,细菌滋生严重,同时水泥水箱内pH值不断升高并在48 h后达到8.97。对水箱流态模拟发现,现有水箱存在较大范围的死水区,使用中死水区容易因停留时间过长而造成水质恶化。瓷砖材质由于保持余氯浓度的能力较差,易发生细菌滋生等原因不适宜作为二次供水水箱材质;水泥材质由于余氯衰减快,pH易升高等原因不适宜作为二次供水水箱材质;而有机玻璃、PP、304不锈钢以及316不锈钢保障水质能力较强,可考虑作为二次供水水箱材质。结合调研及实验结论,编制了《二次供水设施建设与运行维护规程》,重点对水池(箱)设计、管路及其他附属设施设计提出了指导性意见,同时涉及信息管理系统、运行维护系统等内容。对标准化泵房运行效果进行了监测,余氯、浊度、pH、电导率四项指标均未出现超标情况。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU991
【图文】：

装置示意图

装置图,装置图,水箱,挂片

图 2-4 装置图水箱中设置挂片，其中有机玻璃、PP、304 不锈钢以及 316 不锈钢挂片尺寸为1 cm×1 cm，水泥及瓷砖挂片尺寸约为 3 cm×3 cm。实验前对所有不锈钢挂片进行前处理，依次用 240 目、400 目、600 目砂纸进行研磨，并依次用丙酮、无水乙醇浸泡，继而使用无菌蒸馏水充分冲洗后迅速放置在干燥箱中干燥。对于其他四种材质挂片则用酒精浸泡，最后用无菌蒸馏水冲洗，干燥待用。2.2.2 流程与方法2.2.2.1 水箱材质及位置影响研究方法对水箱进行模拟通水实验，保证各水箱工作情况相同，连续运行 9 周。水箱的运行模式采用间歇式供水，实验期间分别于每天 7:30~8:30、11:30~12:30、18:00~19:00、21:00~22:00 进行换水，其中 7:30~8:30、12:00~12:30 时间段每个水箱约采用 0.03 L/s 的流速换水，在 18:00~19:00、22:00~23:00 时间段内每个水箱约采用 0.04 L/s 的流速换水，每天换水总量约为 504 L，约为水箱总容量的 3.36 倍。水箱设置有进水口、出水口以及溢流口，并在其底部以及中上部位置放置对应材质

分析图,分析图,占比,化能异养菌

箱运行期间化能异养菌、好氧化能菌、尿素分解菌占比均在逐渐上菌及硝酸盐氧化菌占比均在第三周达到峰值；与有机玻璃材质类似行期间化能异养菌、好氧化能菌、尿素分解菌占比均在逐渐上升，硝硝酸盐氧化菌占比均在第三周达到峰值；304 不锈钢及 316 不锈钢材品化能异养菌占比相对稳定，硝酸盐还原菌及硝酸盐氧化菌占比均峰值；水泥以及瓷砖材质样品生物功能变化规律与不锈钢材质类似在运行期间，硝酸盐还原菌及硝酸盐氧化菌占比均在第三周达到峰、PP 材质化能异养菌占比逐渐上升外，其余四种材质对应的化能异稳定，运行期间占比在 20 %左右。群落差异性用无度量多维标定法（NMDS，Non-MetricMulti-DimensionalScalin性进行分析。NMDS 统计是一种适用于生态学研究的排序方法[59]，urtis 距离来进行分析的非线性模型，将样本中包含的物种信息以点二维平面上。NMDS 克服了线性模型的缺点，可以更好地反映生态性结构[60]，通过距离远近来表征群落的差异性大小，基于OTU水平的果展示如图 4-15 所示。

【相似文献】