管材对原水输送管道中微生物群落结构及氮素转化的影响

研究不同管材(水泥内衬管、油漆内衬管)原水管道模拟装置中成熟生物膜的微生物群落结构及含氮污染物转化规律,并利用冗余分析阐明微生物与氮转化之间的关系。结果表明:不同管材的模拟管道内含氮污染物转化存在差异,油漆内衬管中硝化反应更为明显;粗糙度高的油漆内衬管中HPC稳定在1. 89×106～2. 45×106CFU/cm2,高于水泥内衬管的2. 60×105～4. 00×105CFU/cm2;不同管材管道内壁生物膜中优势菌门种类基本一致但丰度不同。优势菌门与含氮污染物转化关系密切,NH+4-N、NO-2-N的转化率与硝化螺旋菌门、拟杆菌门相对丰度呈显著正相关,而与绿弯菌门、酸杆菌门呈负相关关系。NO-3-N的转化率与厚壁菌门相对丰度正相关,与浮霉菌门、放线菌门表现出负相关性。同时,管材表面粗糙度越大,管道内的生物多样性也越大。油漆内衬管中硝化螺旋菌门、放线菌门、拟杆菌门相对丰度略高,因此硝化反应更明显,出水中出现更多的小分子DON,而管材对管道出水中DON的亲疏水性的影响不明显。

大庆石化原水输送管道改造方案选择

阐述了大庆石化原水输水管道现状,在现状基础上依据城市总体规划,对现有输水管道进行改造。经过输水管道线路、管材和管径方案综合对比优化,选择了合理的改造输水管道线路和管材、管径,提出了水锤防护措施,对新旧管道连接方式及附属设备与管件进行了设计。

两级次氯酸钠消毒在长距离原水输送中的系统选择及设计

长距离原水输送中微生物和贝类的孳生,造成水体的污染和水的流动阻力的增加。针对原水输送距离长、藻类高等特点,在取水泵站和加压泵站同时设置加氯间,投加商品次氯酸钠溶液,并根据设计要点计算设备参数,合理布置加氯间。两级投加系统的选择与设计,既控制微生物及贝类的生长,又避免产生副产物,有利于安全生产与运营管理,为类似工程提供了借鉴。

原水输送过程中水质在线监测分析及预警

本文主要结合某原水厂在进行原水输送期间,所采用的水质在线监测的实际情况,对其水质在线监测分析和预警功能进行了概括,并明确了其缺陷和未来改进方向。

原水水质在管道输送中的变化规律

对比研究了预加氯和未预加氯两种条件下原水水质在输送管道中的变化规律。结果表明,原水预氯化可以抑制藻类在管道中的生长繁殖,并提高原水的溶解氧浓度。原水预氯化会生成多种有害副产物,增加水的致突变活性,形成大量对人体有害的卤代有机物,因此氯的投量不宜过大。

原水输送管道生物膜的生长及其对硝化作用的影响

利用原水输送管道模拟系统,考察了管壁生物膜在自然形成过程中的微生物种群分布和生物多样性变化,探讨了原水管道的运行时间对原水中硝化作用的影响。结果表明,在管壁生物膜自然形成过程中,微生物表现出明显的群落演替现象,微生物的生长经历了适应期、对数生长期、脱落期和稳定期四个阶段,原水中的硝化作用不断趋于彻底。随着运行时间的增加,微生物多样性逐渐降低,生物系统趋于稳定。运行75 d后,NH_4^+-N浓度的变化率稳定在-45%左右;125 d后,NO_2^--N浓度的变化率稳定在-90%左右,NO_3^--N浓度的变化率稳定在40%左右。

原水水质对输送管道中含氮污染物转化和生物膜的影响

原水的水质条件会影响原水输水管道内含氮污染物的转化。采用2套模拟管道装置,对不同原水水质条件下含氮污染物的转化以及微生物种群结构进行探究。结果表明,A、B两种原水在管道中均会发生硝化反应,NH4+-N和NO2--N的含量降低,NO3--N的浓度增高,原水水质较差的A水源水在管道中的硝化反应更为明显,且出水中出现更多比例的小分子溶解性有机氮(DON)。由于水中藻类较多,A水源水在出水中产生了更多比例的亲水性DON物质。仅当水源水不同时,原水营养水平高的管道中的微生物存在水平也相应更高,不同原水水质的输送管道内壁生物膜中的优势菌门基本一致,但各优势菌门的丰度不同,且原水水质好可促进管道内的生物多样性。

市政原水输送系统特大型泵站工艺设计

以金泽输水泵站为案例,分析了市政原水输水系统中特大型泵站在工艺设计中需考虑的主要因素。金泽泵站规模为351×10~4m^3/d,设计针对原水输送系统投产初期流量仅为设计规模的60%的情况,结合水量、调度和用地要求,选用大流量高扬程立式混流泵,全部变频调节,多台水泵并联覆盖全部运行期间所需工况。泵站附属设施设计采用高标准,精准服务于水泵及电机要求、保全泵站运行稳定安全,并应用数值模拟分析、水力过渡过程分析、BIM设计等科学手段辅助优化设计,从设计源头考虑市政原水输送系统及受水净水厂需求、特点和安全运行的要求。运行两年来,泵站很好地适应了初期小流量工况,运行安全高效。

原水输水管道中消毒副产物生成势的影响因素

研究太湖流域某水厂原水输送管道沿程消毒副产物的生成势变化,并利用皮尔逊相关性分析其影响因素。结果表明:三氯甲烷生成势最高,二氯乙醛生成势最低;总生成势由高到低依次为三卤甲烷类、卤乙酸类、卤乙醛类;氯代副产物生成势的质量浓度约为溴代副产物的6.25倍;除二氯乙酸外的消毒副产物生成势出水相较于进水升高了18.61%~664.22%。此外,预氯化管段中各类副产物生成势及沿程升高比例基本高于未加氯管段,两管段变化趋势基本一致。温度与除一氯二溴甲烷外的三类甲烷类副产物生成势呈正相关;氨氮与各类副产物总生成势呈负相关;DOC与三卤甲烷类副产物生成势呈良好正相关,但与卤乙酸和卤乙醛类副产物生成势相关性不强,因而其可能适宜作为三卤甲烷生成势的指标;管道停留时间与大多数消毒副产物生成势正相关性良好。