给水管网流速对水质和生物膜种群结构的影响

发布时间：2020-06-20 10:36

【摘要】：给水管网生物膜不仅为致病菌和寄生虫提供了栖息地,也会引起管道腐蚀,造成主体水水质恶化,严重威胁供水水质安全。目前,有关研究着重于关注给水管网环境条件对生物膜形成的影响,忽视水力条件的关键作用,其中水动力条件如何调控主体水水质和生物膜种群结构的机理尚不清晰。本文尝试解析不同流速条件下管壁生物膜种群结构和主体水的水质状况,构建生物膜种群结构和主体水水质的相互关系,以期给水管网的优化运行提供科学依据和理论支撑。首先,本文研究了不同恒定流速条件下给水管网水质和生物膜形成状况。结果表明,流速显著影响主体水水质,在流速为0.5 m/s时,综合水质为最差,浊度(0.47±0.06 NTU),TOC(5.26±0.17 mg/L),主体水细菌总数(4.79±0.02 log cell/ml)和生物膜细菌总数(5.48±0.06 log cell/cm~2)均达到最大,而余氯浓度值(0.28±0.02 mg/L)达到最小;不同流速下,生物膜细菌总数与TOC(R=0.94,P0.001)和主体水细菌总数(R=0.92,P0.001)成正相关,与余氯(R=-0.68,P0.05)成负相关。其次,研究了水流波动模式对水质和生物膜形成的影响。结果表明,流速波动模式显著影响主体水水质,降低流速波动幅度和增大波动频率降低水质;在流速波动幅度较小时生物膜细菌量最多(4.61±0.04 log cell/cm~2);不同流速波动条件下,生物膜细菌总数仅与主体水水质中的TOC(R=0.71,P0.05)成正相关。最后,研究了不同水流工况下生物膜种群结构及其与水质的相互关系。结果表明,当模拟管道水流处于0.5 m/s恒定流速下,管壁生物膜多样性水平最低;增大波动频率,生物膜种群结构呈现较高的多样性;在不同的水流流速变化模式下,生物膜种群与主体水水质的相互关系呈现不同的变化趋势,在恒定流速条件下,生物膜种群多样性越高,其水水质越好,而在波动流速条件下,却呈现与之相反。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.2
【图文】：

主体水,水质指标,主成分分析,主成分

总标准差的比例，依次是 74.9%、11.9%、8.7%和 4.5%和大于 85%，故选择两个主成分就能够反映原始变量图 2.5 主体水水质指标的主成分碎石图Fig 2.5 Scree plot of bulk water index1 2 3 40.00.51.01.52.02.53.0方差主成分

流速变化,波动流,幅度,取样测量

第三章给水管网流速波动对水质和生物膜形成的影响/s 增至 1.0 m/s，HF 是将流速从 0.25 m/s 增至 1.75 m/s，LFH 增至 1.0 m/s，PF 是将流速从 0.75 m/s 骤增至 2.0 m/s。就在次测样。测样指标包括 T、pH、电导率、浊度、余氯、TO然后对生物膜细菌总数进行取样测量。

【参考文献】