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黄河下游某市给水管网水质生物稳定性分析及评价技术优化

作　者: 王梦蕙
导　师: 李力
学　校: 山东大学
专　业: 环境工程
关键词: 生物稳定性给水管网细菌生长限制性因子反应器生物膜
分类号: TU991
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

给水管网中微生物的再生长严重影响我国的城市供水安全。针对黄河下游地区缺乏准确的水质生物稳定性评价数据,并且评估体系尚未完善统一的现状,本文开展了相关研究。本文以黄河下游某市给水管网为研究对象,通过生物可同化有机碳AOC、生物可降解溶解性有机碳BDOC、微生物可利用磷MAP、异养菌平板计数HPC等指标的测定,考察了管网水质生物稳定性,分析了管网中细菌生长的限制性因子；并通过管壁生物膜生长模拟反应器,探究了生物稳定性指标间的关系,建立了利用反应器测定生物膜生长能力的方法,分析了生物膜生物量在水质生物稳定性评价中的重要意义。研究表明：在实际给水管网的监测中,2011年2月份到7月份,生物可同化有机碳AOC值在8.7～328.7μg/L之间,83.6%的检测数据AOC<100μg/L,其值随季节变化、水温升高而升高,随管线沿程变化规律不显著。AOC-P17在AOC组成中占优势,季节变化特征较AOC-NOX明显。以引黄水库作为水源的两水厂给水管网可生物降解溶解性有机碳BDOC存在差异,其值在0.06～0.63mg/L之间,夏季平均值明显高于春季。AOC/DOC及BDOC/DOC有季节特征,而AOC/BDOC则不明显。管网取样点生物可利用磷MAP整体水平较低,没有明显的季节变化、管线沿程变化规律。管网细菌生长的限制性因子分析表明,管网不同取样点细菌再生长限制性因子有差异,AOC、磷及其它无机营养元素均有可能成为限制性因子。在进水AOC较为稳定的情况下,水中AOC的水平随悬浮菌及生物膜生物量的增加而相应降低,反之亦然。管材对于管壁生物膜的影响较大,与PVC管相比,铸铁管容易发生锈蚀,易于形成生物膜,且铁锈沉淀会增加浊度。铸铁管不利于给水管网中水质生物稳定性的维持,PVC管优于铸铁管。附着性指标对于优化完善水质生物稳定性有重要作用,是不可忽视的一个指标,应当纳入水质生物稳定性评价技术中。

全文目录

目录  4-7
CONTECTS  7-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第一章绪论  12-22
  1.1 研究目的和意义  12
  1.2 研究背景与进展  12-20
    1.2.1 水质生物稳定性的概念  12-14
    1.2.2 评估给水管网水质生物稳定性的主要指标及测定方法研究  14-17
    1.2.3 给水管壁生物膜的研究  17-20
  1.3 本论文的主要研究内容  20-22
    1.3.1 黄河下游某市给水管网水质生物稳定性的监测与分析  21
    1.3.2 以管壁生物膜生长模拟反应器研究水质生物稳定性指标  21-22
第二章研究方法的选择与优化  22-39
  2.1 AOC的测定  22-26
    2.1.1 主要仪器和材料  22
    2.1.2 器皿的处理  22
    2.1.3 培养基及有关试剂的配制  22-23
    2.1.4 实验菌种  23-24
    2.1.5 接种液的准备  24
    2.1.6 水样的预处理  24
    2.1.7 水样的接种与培养  24-25
    2.1.8 空白对照和产率对照  25
    2.1.9 细菌的平板计数  25
    2.1.10 AOC的计算  25-26
    2.1.11 细菌生长限制性因子实验中AOC_p和AOC_n的测定  26
  2.2 BDOC的测定  26-28
    2.2.1 主要仪器和材料  27
    2.2.2 实验菌种  27
    2.2.3 BDOC的测定与计算  27-28
  2.3 MAP的测定  28-32
    2.3.1 主要仪器和材料  28-29
    2.3.2 菌种培养液、培养基及相关溶液的配制  29
    2.3.3 接种液的准备  29-30
    2.3.4 标准磷曲线的制定  30-31
    2.3.5 MAP测定方法的优化  31
    2.3.6 MAP的测定与计算  31-32
  2.4 HPC的测定  32-33
    2.4.1 主要仪器和材料  32
    2.4.2 实验方法  32-33
  2.5 实际给水管网水质生物稳定性监测分析的取样点及取样方法  33-34
  2.6 反应器装置及运行  34-36
    2.6.1 反应器设计及运行参数  34-36
    2.6.2 进水水质  36
    2.6.3 取样时间  36
  2.7 生物膜生物量的测定方法  36-37
    2.7.1 主要仪器和材料  36-37
    2.7.2 生物膜的取样与分离  37
    2.7.3 生物膜生物量的确定  37
  2.8 本章小结  37-39
第三章黄河下游某市给水管网水质生物稳定性的监测与分析  39-66
  3.1 实际给水管网水质生物稳定性监测  39-52
    3.1.1 2011年2月检测结果  39-42
    3.1.2 2011年4月检测结果  42-44
    3.1.3 2011年5月检测结果  44-47
    3.1.4 2011年6月检测结果  47-50
    3.1.5 2011年7月检测结果  50-52
  3.2 AOC指标分析  52-58
    3.2.1 AOC随季节的变化  52-53
    3.2.2 AOC在管网中的变化  53-54
    3.2.3 AOC的组成分析  54-55
    3.2.4 AOC/BDOC的变化  55-56
    3.2.5 AOC/DOC的变化  56-57
    3.2.6 AOC与HPC的相关性分析  57-58
  3.3 BDOC指标分析  58-59
    3.3.1 BDOC监测数据总体情况  58
    3.3.2 BDOC与HPC的关系  58
    3.3.3 BDOC/DOC的变化  58-59
  3.4 MAP指标分析  59-60
  3.5 给水管网细菌生长的限制性因子分析  60-61
  3.6 管网水质生物稳定性评估  61-63
  3.7 管网水质生物稳定性控制建议  63-65
  3.8 本章小结  65-66
第四章以管壁生物膜生长模拟反应器研究水质生物稳定性指标  66-74
  4.1 不同材料挂片上生物膜生长的情况  66-67
  4.2 反应器中悬浮菌HPC的变化  67-68
  4.3 反应器出水浊度的变化  68-69
  4.4 反应器出水AOC的变化  69-70
  4.5 管壁微生物附着性指标与水质生物稳定性评价技术优化  70-71
  4.6 本章小结  71-74
第五章结论与建议  74-76
  5.1 结论  74-75
  5.2 建议  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-82
个人简历及硕士学位期间发表的学术论文  82-83
学位论文评阅及答辩情况表  83

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