我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006规定二氧化氯可作为饮用水消毒剂,但其在消毒过程中所产生的无机消毒副产物,对人类健康存在潜在的危害。在二氧化氯消毒剂的使用过程中,确保其消毒效果,保证消毒副产物不超标是目前水厂关注的重点。而在饮用水输送过程中,管网对水质产生影响因素众多,系统分析饮用水流经管网过程中消毒副产物的浓度变化及相关影响因素与机制,进而帮助二氧化氯投加量的精确调控是本文的研究目的。通过评估水中含氯化合物的检测技术,阐明了显色剂DPD的动力学的区分效果最好,响应时间为30s,加标回收率98.5%;掩蔽剂EDTA的响应时间最短(50s),标准偏差0.02mg/L。采用上述检测方法,分析了实际水厂的二氧化氯及其消毒副产物分布特征。认为高纯二氧化氯消毒的供水管网中产生的主要副产物是亚氯酸盐,不同季节的管网中二氧化氯和亚氯酸盐的浓度都呈现转化趋势,且管网中的管垢存积会对亚氯酸盐产生影响。对实际管网水中消毒副产物浓度进行分析,得到亚氯酸盐转化率为22.6%。在此发现基础上,为了阐明基于高纯二氧化氯消毒的供水管网中亚氯酸盐转化的原因,通过研究二氧化氯衰减的影响因素,发现二氧化氯的衰减速率在铸铁管网中最高,PVC管最低;二氧化氯初始浓度与其衰减速率呈负相关趋势;温度和水流速度与二氧化氯衰减速率呈正相关趋势;二氧化氯的衰减符合一级反应动力学。通过分析供水管网中水相因素对消毒副产物转化的作用,表明二氧化氯的主要消毒副产物,亚氯酸盐的转化受游离二氧化氯浓度、管网材质、亚铁离子和零价铁浓度的影响。分析亚氯酸盐转化的关键影响因素,结果表明0.05mg/L Fe2+、0.3mg/L Fe0、0.5mg/L Cl O2、p H 7.0、20℃的条件最符合实际管网转化环境,转化率为1.2%。为了分析供水管网中固相因素对亚氯酸盐转化的作用,探讨了管垢吸附消毒副产物的影响因素。采用吸附动力学二级模型、颗粒内扩散模型和吸附热力学Freundlich模型拟合分析,说明管垢吸附是以化学吸附为主,其中颗粒内扩散是影响吸附速率的限速步骤之一。通过热力学平衡分析,阐明了管垢吸附Δ?0<0,是自发进行的吸附。同时,采用X荧光光谱分析(WDXRF)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等分析仪器对管垢吸附亚氯酸盐前后的组分进行分析,结果表明管垢吸附后增加的氯元素价态主要为-1价,从理论与实验两个水平上解释了管垢吸附消毒副产物的影响因素及吸附行为。最后在以上研究基础上,构建了消毒副产物的吸附模型,并运用响应曲面分析技术进行优化。建立了亚氯酸盐的管垢吸附模型为η=212.40+37.35C_o-48.23pH+2.75T-6.00C_opH~2-0.07T~2。运用模型及优化条件预测了管垢吸附亚氯酸盐的转化率,为16.8%。结合化学转化率1.2%,预测管网中亚氯酸盐的总转化率为18.0%,与管网调查中获得的转化率22.6%接近。参照我国《生活饮用水卫生标准》,按照理论转化率95-98%计算,二氧化氯的最大实际投加量为1.14-1.18 mg/L。基于高纯二氧化氯消毒的地下水中,按照国际上最严格的标准,亚氯酸盐允许浓度不超过0.2mg/L,计算得到二氧化氯的理论投加量增加0.04mg/L时仍然符合标准;按照我国的标准,亚氯酸盐允许浓度不超过0.7mg/L,计算得到二氧化氯的理论投加量增加0.18mg/L时仍然符合国家标准。综上所述,本论文通过研究高纯二氧化氯消毒的给水管网中消毒副产物亚氯酸盐的转化机制,对实际使用中二氧化氯投加量的精确调控提供了帮助与理论依据,有助于实现从安全用水到健康用水的新局面。