我国经济的快速发展推动了人民物质生活水平的提高,人们对于生活饮用水的安全性也日益重视。在最新2006版生活饮用水卫生标准中,在水质常规指标及限值表中,微生物学指标位列第一项,确保饮用水的生物安全性在供水管理工作中十分重要。因此,对于给水管网中微生物的变化规律的研究具有重要意义。本文分别使用2种不同材质的容器进行静态实验,研究了静态条件下微生物及其主要影响因子的变化规律。通过模拟循环管段动态实验研究分析了不同流动条件下微生物在给水管网中的变化规律。根据相关资料,并结合本实验的研究结果,建立给水管网微生物的数学模型,应用EPANET2.0与EPANET-MSX平台,编写程序,对示范工程管网微生物进行模拟。主要研究结论与成果如下:①静态实验发现,微生物繁殖再生长的过程比较缓慢,在实验周期内,微生物浓度的增加不明显。实验容器的材质和水样的清洁程度均是影响余氯衰减的因素,容器表面愈光滑,化学性质愈稳定,水样中有机物含量愈低,余氯衰减速率愈慢,越不利于微生物的生长。②由于余氯与有机物发生氧化还原反应,生成一部分AOC,导致了实验初期余氯与可同化有机碳(AOC)两者随时间的变化具有耦合性,即余氯的减少伴随着AOC的增加。③分析得知,在饮用水中投氯具有双重效应:实验前期,由于余氯的存在,微生物的生长被抑制,而后期余氯的衰减导致AOC的增加,又为微生物生长提供了更多的有机底物,加快了其增殖速率。以一条长输水管道为例,运用Matlab软件模拟计算,结果表明,可能存在一个经济上最优的余氯投加量,使得管道末端的微生物浓度满足水质标准要求。④模拟循环管段动态实验结果表明,流速越高,管壁生物膜的生物量越大;不同流速下形成的生物膜有着不同的特性,从而对膜上细菌的脱附过程产生影响。膜上流速越大,细菌脱附速率越高,从膜上脱附的细菌量也越多。通过与静态实验的数据进行对比发现,管道中水流流速较低时,流速对水中细菌自身再生长没有明显的影响;而流速较高时,由于溶解氧的消耗使得实验中期HPC不断下降。⑤从有机碳和余氯作为影响给水管网微生物变化的关键因素出发,以多物质反应为基础,建立了给水管网系统微生物模型。在缺乏管网水质实测值的情况下,利用虚拟实测值,在Matlab中调用EPANET2.0及EPANET-MSX的函数,编写程序,应用最小二乘法对模型的参数进行校核。校核后发现,利用该模型对给水管网微生物进行预测,一般可以满足精度要求。