【摘 要】
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提供优质安全的饮用水对于保障公众健康至关重要。在饮用水系统中,饮用水经过混凝、沉淀、过滤、消毒等水处理工艺满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求后进入饮用水输配系统,最终到达用户。饮用水输配过程中会发生一系列物理、化学和微生物的作用过程,使得管网中水质发生变化。管网中一个重要过程就是微生物利用有机物再生长繁殖并形成生物膜。因此,本研究通过对饮用水处理系统和输配系统中的微生物进
【基金项目】
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课题来源:十三五水专项课题,课题名称:多水源格局下水源-水厂-管网联动机制及优化调控技术,课题编号:2017ZX07108-002;
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提供优质安全的饮用水对于保障公众健康至关重要。在饮用水系统中,饮用水经过混凝、沉淀、过滤、消毒等水处理工艺满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求后进入饮用水输配系统,最终到达用户。饮用水输配过程中会发生一系列物理、化学和微生物的作用过程,使得管网中水质发生变化。管网中一个重要过程就是微生物利用有机物再生长繁殖并形成生物膜。因此,本研究通过对饮用水处理系统和输配系统中的微生物进行调研分析,探究不同水处理工艺对不同微生物的去除效果,以及输配系统中不同水质参数对微生物生长的影响,在此基础上提出对微生物风险的控制措施。主要的研究内容和结论如下:(1)通过采集5个水厂不同处理单元后的水样,利用平板计数法和荧光定量聚合酶链反应(q-PCR)方法分析不同微生物的含量,研究不同水处理工艺对微生物的去除效果,以及不同水质参数对微生物去除的影响。结果表明:在水处理中,经过过滤池会发生微生物增长现象,这可能是由于过滤介质吸附有机物的同时也为微生物生长提供了基质和载体,微生物以有机物作为营养物质大量繁殖和生长形成生物膜;另外,研究发现能够有效去除微生物的水处理单元主要是沉淀和消毒。微生物与颗粒数和浊度呈正相关关系,沉淀处理主要是通过去除水中的颗粒物来降低浊度和减少条件致病微生物在水中的生长吸附位点,使得条件致病微生物减少。混凝沉淀和机加池沉淀都能有效的去除总细菌16S rRNA,而混凝沉淀可以更好的去除军团菌属,机加池沉淀可以更好的去除分枝杆菌属(Mycobacterium spp.)和棘阿米巴变形虫(Acanthamoeba spp.)。微生物与消毒剂呈负相关,消毒仍是控制不同微生物包括条件致病微生物的有效措施,消毒主要是通过消毒剂破坏细菌的细胞壁和细胞酶从而破坏其原有的系统结构使其丧失活性而死亡。(2)通过对出厂水和龙头水的微生物含量对比,发现即使出厂水水质很好,但是经过输配系统过后,仍会出现微生物再生长的现象。龙头水中有7.14%(7/98)样品HPC>500 CFU/mL,另外总细菌16S rRNA、分枝杆菌属、军团菌属(Legionella spp.)和嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)出现了显著的增加(p<0.05)。并且军团菌属、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和哈氏虫(Harmanella vermiformis)在输配系统中的检出率都是100%。在HPC>500CFU/mL的水样中其条件致病微生物的含量也明显高于HPC≤500 CFU/mL的水样。但是通过对鸟分枝杆菌(Mycobacterium avium)进行年风险感染评估,其年风险感染率低于世界卫生组织的基准值10-3。(3)饮用水输配系统中保持消毒剂余量是控制微生物的重要方法,在次氯酸钠消毒区域,余氯大于0.05 mg/L的样品,HPC的含量小于500 CFU/mL;在氯胺消毒区域,总氯大于0.35 mg/L的样品,HPC的含量小于500 CFU/mL。而次氯酸钠消毒区域余氯保持0.15~0.20 mg/L,氯胺消毒区域总氯保持0.35~0.50mg/L,可以较好的控制条件致病微生物的生长。但是仅用消毒剂很难控制条件致病微生物增长,将颗粒数控制在300以下,从而较好的控制鸟分枝杆菌、嗜肺军团菌和棘阿米巴变形虫,对应的浊度在0.25~0.35 NTU。
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