黃河下游城市(濟(jì)南)飲用水管網(wǎng)生物穩(wěn)定性及影響因素研究.pdf

1、山東省濟(jì)南市地處于黃河下游，城市的主要供水水源為黃河水和地下水，導(dǎo)致城市供水管網(wǎng)需要頻繁進(jìn)行不同水源供水的切換，而且不同水廠的出水水質(zhì)存在著差別，在多水源供水發(fā)生切換時(shí)，易造成水質(zhì)的不穩(wěn)定;黃河下游城市供水管網(wǎng)供水管材以鑄鐵管材為主，普遍存在老化問題，管道內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重，易滋生生物膜，黃水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而黃水的理化性質(zhì)、微生物特征不明。由于目前管網(wǎng)供水生物穩(wěn)定性研究尚缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此分析對(duì)城市飲用水管網(wǎng)生物穩(wěn)定性進(jìn)行研究并建立相應(yīng)的穩(wěn)定

2、性評(píng)估指標(biāo)體系具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 在此背景下，針對(duì)黃河下游地區(qū)腐蝕型水質(zhì)，本研究對(duì)不同材質(zhì)管壁生物膜中微生物群落類型及優(yōu)勢(shì)種群，研究適用于黃河下游城市示范區(qū)多水源切換管網(wǎng)的水質(zhì)生物穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)，分析示范區(qū)管網(wǎng)末梢“黃水”的成因。實(shí)驗(yàn)選取濟(jì)南市供水水質(zhì)為主要研究對(duì)象，主要的研究?jī)?nèi)容為:一是對(duì)濟(jì)南市水廠水質(zhì)的歷史數(shù)據(jù)，以及玉清水廠和鵲華水廠先用的處理工藝進(jìn)行對(duì)比分析。二是對(duì)主城區(qū)八個(gè)采樣點(diǎn)水樣的生物可同化有機(jī)碳(AO

3、C)、可生物利用磷(MAP)和異養(yǎng)菌數(shù)(HPC)以及生物可降解溶解性有機(jī)碳(BDOC)指標(biāo)在4月到7月的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來研究濟(jì)南飲用水的生物穩(wěn)定性現(xiàn)狀。三是對(duì)濟(jì)南甸柳加壓站飲用水不同流量和功率條件下，紫外消毒前后水質(zhì)的AOC（可同化有機(jī)碳）和菌落總數(shù)進(jìn)行測(cè)定，對(duì)紫外線消毒的效果和對(duì)飲用水生物穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究。以及供水管網(wǎng)中的生物多樣性和管網(wǎng)末梢的黃水理化性質(zhì)進(jìn)行研究，并得到如下結(jié)論:
　　 (1)2008-2010年對(duì)五個(gè)水廠

4、水質(zhì)指標(biāo)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，以地下水為水源的工業(yè)北路水廠的渾濁度、耗氧量指標(biāo)以及菌落總數(shù)等水質(zhì)指標(biāo)比較低，說明地下水源的水質(zhì)相比黃河水源的水質(zhì)較好;而受黃河水的影響比較大的玉清水廠和鵲華水廠水質(zhì)指標(biāo)相對(duì)較高，最大值均出現(xiàn)在每年的3-4月和7-9月左右，有一定的規(guī)律性。通過菌落總數(shù)與其它水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性系數(shù)都不高，可能菌落在進(jìn)入供水管網(wǎng)之前就已經(jīng)是存在的，水源水水質(zhì)衛(wèi)生狀況在很大程度上決定了出廠水的水質(zhì)衛(wèi)生狀況;而玉清水廠采

5、用的是常規(guī)處理工藝，鵲華水廠采用了臭氧-活性炭深度處理，從監(jiān)測(cè)結(jié)果來看，鵲華水廠出廠水質(zhì)要優(yōu)于玉清水廠，因此，原水的水質(zhì)和處理工藝是影響水廠出水水質(zhì)的關(guān)鍵因素。
　　 (2)濟(jì)南主城區(qū)八個(gè)取樣點(diǎn)水質(zhì)的AOC、MAP、HPC以及BDOC經(jīng)分析后，發(fā)現(xiàn)其飲用水的穩(wěn)定性基本上都能夠達(dá)標(biāo)。AOC有季節(jié)性變化特征，基本趨勢(shì)是隨溫度的升高而升高，AOC組成中AOC-P17占優(yōu)勢(shì)，且AOC-P17受季節(jié)影響較大，隨水溫升高而升高，AOC-NO

6、X隨季節(jié)變化不明顯。AOC與水中懸浮菌HPC的相關(guān)性較差。
　　 (3)對(duì)BDOC的監(jiān)測(cè)結(jié)果看來，夏季BDOC的平均值均大于限定值，超出水質(zhì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，而春季BDOC的均值能夠達(dá)到水質(zhì)穩(wěn)定，來自玉清水廠的管網(wǎng)水各月的BDOC平均值均高于來自鵲華水廠的管網(wǎng)水，BDOC與HPC做相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性較差。而管網(wǎng)點(diǎn)整體的MAP較低，MAP隨季節(jié)變化規(guī)律不明顯。MAP與HPC相關(guān)性也較差。
　　 (4)對(duì)于水質(zhì)生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

7、指標(biāo)，因BDOC檢出限較高，檢出靈敏度不及AOC，建議不單獨(dú)使用，且BDOC的檢測(cè)周期長(zhǎng)（28天）、對(duì)儀器要求高、檢測(cè)成本也較高，因此對(duì)于某監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)生物穩(wěn)定性，可以選擇AOC、MAP、懸浮菌HPC及利用反應(yīng)器測(cè)定的附著性指標(biāo)聯(lián)用來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　 (5)通過對(duì)甸柳加壓站消毒前后水質(zhì)中的菌落總數(shù)對(duì)比分析看來，紫外消毒效果還是很明顯的，四個(gè)水樣中水質(zhì)中的菌落總數(shù)在消毒后平均減少了28.7％，最高達(dá)到39.3％。但是通過實(shí)驗(yàn)研究對(duì)

8、紫外線對(duì)AOC的影響，發(fā)現(xiàn)在同一流量下，功率不斷變大過程中，經(jīng)紫外線消毒后水中的AOC分別增加了47.6％、83.8％、181.9％。飲用水在經(jīng)過紫外消毒后雖然菌落總數(shù)在一定程度下減少，但是AOC的值卻是變大的，而AOC升高則可能誘導(dǎo)細(xì)菌的繁殖，因此，對(duì)飲用水的紫外消毒效果尚需綜合分析。
　　 (6)利用分子生物學(xué)和傳統(tǒng)微生物學(xué)手段對(duì)管垢和銹瘤中微生物群落的研究表明:在管網(wǎng)中共檢出鑒定了10種細(xì)菌，這10個(gè)菌株分別屬于芽孢桿菌屬