滞流工况下管网水中微生物群落对铁释放的影响

为探究不同供水管道滞流过程中,管网水细菌数量和微生物群落结构对铁释放影响作用,研究依托搭载于实际供水管网中的试验平台,分别采用传统R2A培养法计数可培养腐蚀细菌数量,和高通量测序分析水中微生物群落结构.结果显示,滞流过程中不同管材管网水微生物群落以变形菌门(Proteobacteria)为主,占到86.69%~91.36%.在纲水平上,a-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)含量较高,可达50%以上.总铁浓度与铁氧化细菌和硫酸盐还原菌的相关性较强,且球墨铸铁管管网水中腐蚀细菌对总铁释放的影响性相较于HDPE管的要大.通过相关性系数分析和RDA分析,门水平上Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria以及纲水平上的Alphaproteobacteria、Betaprotebacteria和Bacilli对铁释放起到促进作用.

氧化还原电位作为铁释放监测参数的中试研究

对东部某市实际管网中2个管网中试的铸铁管管垢样品进行扫描电镜(SEM)、能谱扫描(EDS)和X射线衍射(XRD)分析.结果表明,两点管垢的物理化学特性相似;管垢表面均为受创硬壳层;主要组成元素为Fe、O、C,主要组成物质为Fe3O4、FeOOH等铁氧化物.通过中试对不同季节下水流停滞后氧化还原电位(ORP)与铁释放的相关性进行研究,并将其与溶解氧(DO)和浊度的铁释放相关性进行对比.结果表明,即使管垢条件相似,出厂水在运输过程中的水质条件变化仍能导致铁释放出现明显差异;不同季节中同一管道所产生的铁释放存在差异.ORP可以作为铁释放的监测指标;当ORP>200mV时,表明铁释放受到控制,基本没有溶解性铁释放;当ORP<200mV时,这表明铁释放量大,会产生溶解性铁释放.ORP的铁释放相关性优于溶解氧.

滞流前后管道生物膜微生物群落径向分布差异

为了探究供水管道管壁生物膜在滞流前、后的细菌数量和微生物群落结构在空间分布上变化的差异性,依托建设于实际供水管网系统中的管网中试平台开展研究.采用电子扫描电镜(SEM)观察管道生物膜的形态差异,采用实时荧光定量PCR计数生物膜中细菌总数,采用高通量测序分析管道不同空间位置上微生物群落种类和含量.研究结果表明,滞流后细菌总数在两种管道上部增加较少,中部和下部增加较大.微生物群落在高密度聚乙烯管道内壁空间位置上分布较均匀,种群结构变化不大,球墨铸铁管中的种群结构分布变化较大.其中腐蚀菌属从空间位置的上部至下部含量依次增加,滞流后管道中部腐蚀菌落含量变化较大,应重点关注管道中部腐蚀菌落对管道腐蚀的影响.