BDOC值对管网水生物稳定性的影响 8

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net BDOC 值对管网水生物稳定性的影响 李　欣1 , 　袁一星2 , 　马建薇1 , 　宋学峰3 , 　李红梅3 (1. 哈尔滨工业大学 应用化学系 , 黑龙江 哈尔滨 150090 ; 2. 北京工业大学 环境与能 源学院 , 北京 100022 ; 3. 大庆石油管理局 供水公司 , 黑龙江 大庆 163453) 　　摘 　要 : 　目前降低给水管网中生物可降解性有机碳 ( BDOC) 已成为水厂迫切需要解决的主 要问题 ,为此以东北某水厂为例 ,研究了出厂水的 BDOC 阈值问题 ,并对出厂水 BDOC 浓度对给水 管网中游离性细菌、吸附性细菌的再生长的影响进行了探讨。结果表明 ,出厂水 BDOC 浓度阈值为 0. 2 mg/ L ;当 BDOC 浓度发生变化时 ,游离性细菌变化量没有吸附性细菌变化量大。 　　关键词 : 　生物可降解性有机碳 ; 　阈值 ; 　给水管网 ; 　生物稳定性 中图分类号 : TU991 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1000 - 4602 (2004) 08 - 0010 - 03 Influence of BDOC Concentration in Finished Water on Bacteria Re2growth in Water Distribution System LI Xin1 , 　YUAN Yi2xing2 , 　MA Jian2wei1 , 　SONG Xue2feng3 , 　LI Hong2mei3 (1. Dept . of Applied Chemistry , Harbin Institute of Technology , Harbin 150090 , China ;2. School of Environmental and Energy Resource , Beijing University of Technology , Beijing 100022 , China ; 3. Daqing Petroleum Administrative Bureau , Daqing 163453 , China) 　　Abstract : 　The reduction of biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) in water distribution net2 work is a problem need to resolve urgently for water plant . Based on this ,study was made on the BDOC thresh2 old of the finished water in a water plant located in northeast China ,and the correlation of BDOC concentration in finished water with re2growth of free and adsorptive bacteria were also discussed. The result shows that the threshold of BDOC level is 0. 2 mg/ L. When BDOC concentration changes ,the quantity variance in adsorptive bacteria is greater than free bacteria. 　　Key words : 　biodegradable dissolved organic carbon ; 　threshold ; 　water distribution system ; 　 biostability 　　基金项目 : 黑龙江省自然科学基金资助项目 ( E0204) ; 　大庆石油管理局重大科技攻关项目 　　目前 ,大部分水厂仍采用加氯消毒 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ,出厂水 中维持一定的余氯量可抑制管网中细菌的再生 ,但 同时也产生了负面影响 :氯与有机物反应产生的化 合物具有不良气味 ,部分消毒副产物具有致癌性[1 ] , 即在通过增大投氯量来确保饮用水的微生物安全性 的同时 ,又带来了饮用水的化学风险问题。实际上 , 生物可降解性有机碳 ( BDOC) 是异养细菌生长繁殖 的碳源 ,所以抑制给水系统中细菌生长繁殖的有效 途径之一是降低出厂水的 BDOC 浓度[2 ] 。 有研究表明 ,可以通过生物活性炭等处理工艺 达到降低出厂水中 BDOC 浓度的目的[3、4 ] ;并且预 计纳滤工艺可以使处理水的 BDOC 浓度降到较低的 水平[5 ] 。笔者以东北某水厂及给水管网为对象 ,研 究了出厂水的 BDOC 阈值问题 ,并探讨了其对管网 中游离性细菌、吸附性细菌的再生长的影响。 ·01· 　 　　　中国给水排水 　　 2004 Vol . 20 　　　　　　　　　　CHINA WATER & WASTEWATER 　　　　　　　　　 　　No. 8 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 1 　试验条件与方法 111 　试验装置 试验装置如图 1 所示。为了便于观察管壁生物 膜和微生物的计数 ,在试验管段上设计了一个观察 口 ,上嵌观察试片 (直接与试验管段中的水接触) 。 当需要观察时 ,将观察试片取下即可。 图 1 　试验装置图 Fig. 1 　Schematic diagram of the experimental setup 112 　试验方法 2003 年 5 月—7 月 ,以东北某水厂的源水、出厂 水和管网水为基础 ,配成不同 BDOC 浓度的水样放 入试验管段中 ,水中的余氯用硫代硫酸钠中和 ,每隔 12 h 测定一次细菌总数 ,同时测定 BDOC 值。考虑 到水在实际管网中的停留时间很长 (最长可达一周 左右) ,所以试验周期采用 5 d。所取的细菌总数数 据是水在管网中停留 3 d 时的数据 ,均为多次测量 的平均值。3 个月后取下观察试片 ,用高倍显微镜 观察、计算管壁细菌数量。 113 　水质检测 采用悬浮生长法测定 BDOC[3、6 ] 。先将待测水 样经膜过滤去除微生物 ,然后接种一定量的同源细 菌 (与待测水样相同水源环境中生长的细菌) ,在 20 ℃下培养 28 d ,测定培养前后溶解性有机碳 ( DOC) 的差值即为 BDOC。 采用平板计数方法测定细菌总数。管壁微生物 观察及生物量的测定采用带摄像系统的 BX51 显微 镜。 2 　结果与 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 对试验 3 d 后 BDOC 的降解量 (ΔBDOC)和出厂 水的 BDOC 进行拟合 ,结果如图 2 所示。 根据ΔBDOC = 0. 262BDOC - 0. 052 可求得当出 厂水 BDOC 浓度为 0. 2 mg/ L 时 ,ΔBDOC 为零。即 存在这样一个阈值 :当出厂水 BDOC < 0. 2 mg/ L 时 , 不再存在 BDOC 的降解 ,即细菌不再生长繁殖 ,此时 出厂水是生物稳定性水 ;当出厂水 BDOC > 0. 2 mg/ L 时 ,ΔBDOC 与出厂水 BDOC 值成正比 ,此时出厂 水是生物不稳定性水。这个结果对出厂水 BDOC 应 控制在何种水平至关重要。 图 2 　BDOC —ΔBDOC拟合关系图 Fig. 2 　The fitted relationship betweenΔBDOC and BDOC 3 个月后 ,从试验管段上取下观察试片 ,用高倍 显微镜观察、计算管壁细菌数量。管壁细菌量与 BDOC 的关系如图 3 所示。 图 3 　吸附性细菌浓度与出厂水 BDOC 浓度关系 Fig. 3 　The adsorptive - bacteria quantity vs BDOC conc. of finished water 可以看出 : ①　管壁细菌数随出厂水 BDOC 浓度的增加而 增加 ,说明管壁细菌数与出厂水 BDOC 浓度成正比。 ②　当 BDOC 值从 0. 234 mg/ L 降到 0. 167 mg/ L 时 ,管壁微生物量有明显的减小 ,说明影响微生物生 长繁殖的 BDOC 浓度为 0. 167～0. 234 mg/ L。这与 前面通过ΔBDOC 与 BDOC 的关系求解的 BDOC 阈 值为 0. 2 mg/ L 是一致的。很显然 ,当出厂水 BDOC 浓度 > 0. 234 mg/ L 时 ,水中细菌会大量繁殖 ,从而 成为生物不稳定性水。 ·11· 2004 Vol . 20 　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水 　　　　　　　　　　　　　　　　No. 8 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 出厂水中游离性细菌的多少主要与源水的微生 物状况和水厂所采用的水处理工艺有关。几乎所有 的研究都表明 ,管网水中游离性细菌与出厂水相比 有明显增高的趋势。出厂水 BDOC 浓度对管网水中 游离性细菌的影响见图 4。 图 4 　游离性细菌数与出厂水 BDOC浓度关系 Fig. 4 　The free - bacteria quantity vs BDOC conc. of finished water 可以看出 : ①　游离性细菌数随 BDOC 浓度的增加而增 加 ,说明游离性细菌数与出厂水 BDOC 浓度成正比。 ②　出厂水 BDOC 浓度为 0. 13～0. 214 mg/ L 时 ,游离性细菌增长速率最大 ,说明 BDOC 阈值可能 在此浓度范围内。当 BDOC 浓度超出此浓度范围 时 ,出厂水为生物不稳定性水。 ③　出厂水 BDOC 浓度为 0. 2 mg/ L 左右时 ,管 网水中游离性细菌的变化量没有吸附性细菌量变化 大 ,这主要是因为游离性细菌数要比吸附性细菌数 低得多。 3 　结论 ①　东北某水厂的出厂水 BDOC 阈值为 0. 2 mg/ L ,即当出厂水 BDOC < 0. 2 mg/ L时 ,管网中的细 菌不再生长繁殖 ,为生物稳定性水 ;反之 ,管网中微 生物出现再生长现象 ,导致水质恶化 ,为生物不稳定 性水。 ②　试验 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ,管网中吸附性细菌和游离性细 菌数随 BDOC 浓度的增加而增加 ,可推测 BDOC 阈 值范围为 0. 13～0. 234 mg/ L。当出厂水 BDOC > 0. 234 mg/ L 时 ,肯定是生物不稳定性水。 ③　由于管网中游离性细菌数要比吸附性细菌 数低得多 ,所以当 BDOC 浓度发生变化时 ,游离性细 菌变化量没有吸附性细菌变化量大。 参考文献 : [1 ] 　Cantor K P , Hoover R , Hartge P , et al . Bladder cancer ,tap water consumption , and drinking water source [ J ] . 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J AWWA ,1999 ,91 (6) :76 - 89. 作者简介 :李欣 (1965 - 　) , 　男 , 　黑龙江齐齐哈尔 人 , 　副教授 , 　博士 , 　研究方向为给水管 道卫生学。 电话 : (0451) 86282153 E - mail :lixin @hope. hit. edu. cn 收稿日期 :2004 - 03 - 25 · 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 信息· 江苏省东台市污水处理厂工程 　　该工程一期处理规模 :2. 5 ×104 m3/ d (二期处理规模 :2. 5 ×104 m3/ d) ,处理工艺 :氧化沟 + 连续环形曝气 池 ,总占地面积 :5. 22 hm2 (一期占地面积 :4. 15 hm2) ,投资额 :7 642. 4 万元。设计单位 :南京市市政工程设计 院。目前该工程已完成初步设计。 (江苏省东台市自来水总公司 　季本银 　供稿) ·21· 2004 Vol . 20 　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水 　　　　　　　　　　　　　　　　No. 8