給水管網(wǎng)生物可降解溶解性有機(jī)碳的變化規(guī)律研究.pdf

1、飲用水與人們生活、身體健康密切相關(guān)。隨著工業(yè)化的發(fā)展和人類(lèi)生活水平的提高，水環(huán)境的污染已成為世界范圍內(nèi)普遍關(guān)注的問(wèn)題，同時(shí)人們對(duì)飲用水水質(zhì)的要求也越來(lái)越高。多數(shù)研究表明：即使保持管網(wǎng)中一定的余氯，異養(yǎng)菌在有機(jī)物存在條件下仍然會(huì)生長(zhǎng)繁殖，飲用水的生物穩(wěn)定性問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。生物可降解溶解性有機(jī)碳(BDOC)作為生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，受到大家的廣泛關(guān)注。城市安全飲用水的研究已成為供水衛(wèi)生領(lǐng)域的重要課題。
　　經(jīng)認(rèn)真調(diào)研并考慮實(shí)

2、際管網(wǎng)的客觀條件，選定某高校校園管網(wǎng)為本課題的水質(zhì)研究區(qū)域。綜合考慮了管材、管網(wǎng)進(jìn)水口、管網(wǎng)末梢等多種因素，選取7個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，水樣取自水龍頭。初步選定7項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)作為檢測(cè)項(xiàng)目，包括自由余氯、溫度、pH、濁度、鐵、總有機(jī)碳(TOC)、BDOC。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及研究方法包括：分析常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律及各水質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)管網(wǎng)的水質(zhì)狀況；對(duì)管網(wǎng)中影響B(tài)DOC的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)管網(wǎng)的生物穩(wěn)定性。應(yīng)用多元線性逐步回歸方

3、法、主成分回歸方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP)建立BDOC的預(yù)測(cè)模型；應(yīng)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校核，確定出最佳模型。
　　通過(guò)分析給水管網(wǎng)中常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)可知，所研究校園范圍內(nèi)，管網(wǎng)水質(zhì)消毒狀況良好。給水管網(wǎng)末梢點(diǎn)濁度普遍低于管網(wǎng)入口點(diǎn)和沿程點(diǎn)。鐵濃度與濁度呈正相關(guān)，且超標(biāo)嚴(yán)重。TOC水平很高（按CJ94-1999標(biāo)準(zhǔn)），超標(biāo)率達(dá)71.43％，超標(biāo)嚴(yán)重。
　　應(yīng)用SPSS軟件對(duì)校園管網(wǎng)水中BDOC的影響因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從長(zhǎng)期的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看

4、，自由余氯與BDOC呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，濁度與BDOC存在較好的正相關(guān)關(guān)系，月平均TOC和BDOC的相關(guān)性較強(qiáng)，且多為正相關(guān)。
　　應(yīng)用多元線性回歸模型、主成分回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法建立了管網(wǎng)BDOC的預(yù)測(cè)模型。首先，以BDOC這一數(shù)量變量為因變量，以選定的5項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)(自由余氯、濁度、TOC、T、pH)為自變量，利用逐步回歸法建立線性回歸模型。其次，對(duì)選定的5項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，采用Backward selection法建立

5、回歸方程，最終有prinl、prin2兩個(gè)自變量進(jìn)入模型，得到改進(jìn)后的線性模型。最后，以選定的5項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)為自變量，BDOC為因變量建立三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。該模型設(shè)有兩個(gè)隱層，選擇能使網(wǎng)絡(luò)的泛化能力大大提高的trainbr函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，tansig、logsig作為隱層的傳遞函數(shù)，purelin純線性函數(shù)作為輸出層的傳遞函數(shù)。
　　分析模型預(yù)測(cè)結(jié)果及誤差可知：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度明顯優(yōu)于其他兩種模型。因此，可以應(yīng)用BP模