原水輸送管道系統(tǒng)是城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)的重要組成部分，由于原水管道通常管徑大且距離長，因此，在原水的輸送過程中通常會發(fā)生一系列物理、化學及生物反應，引起水廠進水端水質的變化。近年來，隨著水體富營養(yǎng)化的不斷加劇，湖泊、水庫、河流等常用水源地普遍存在藻類增殖引起水質問題的現(xiàn)象。

為控制藻類在原水輸送管道中大量繁殖，一些水廠采用在取水前端投加氧化劑的方式保證輸送過程中的水質穩(wěn)定。預氧化能夠有效抑制原水管道中藻類微生物的繁殖，但是氧化劑同樣會破壞原水管道中微生物的活性，不僅影響原水管道內壁微生物對水體的凈化作用，也會因為生物膜失活脫落而增加水質污染風險。目前，關于氧化技術對飲用水水質影響的研究主要集中在水廠及市政供水管網(wǎng)，針對原水預氧化技術對原水輸送過程中的水質變化規(guī)律及對微生物群落結構的影響研究較少。本文利用原水管道模擬裝置探究了不同濃度預氧化條件下，原水含氮污染物的轉化規(guī)律及微生物群落結構變化，以期為原水管道預氯化處理技術保障原水水質安全性提供理論依據(jù)。

1試驗材料與方法

1.1試驗裝置

試驗原水管道模擬小試裝置如圖1(a)所示。將管道內徑為100mm的水泥砂漿內襯管段截成長度為20cm的試驗管段，用純水將管道洗凈后自然通風晾干。用環(huán)氧樹脂涂抹管段的外壁以及橫切面，消除對試驗水質的影響，最后將處理好的管段放入原水輸送管道，模擬中試裝置以培養(yǎng)生物膜，中試裝置結構參照顧艷梅等的研究，如圖1(b)所示。對上述管段及中試裝置內進行周期性的微生物量檢測，當兩者數(shù)量相當時可認為掛膜成功。將掛膜成功后的管段取出后放入試驗容器，利用磁力攪拌器模擬實際水流的剪切力，對試驗容器進行外覆錫紙?zhí)幚硪阅M管道埋地狀態(tài)。

1.2試驗水質

試驗管段掛膜期間的進水為寧波JK水庫水，寧波JK水庫水質基本滿足我國《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)中的相關限值要求，試驗期間模擬管道裝置的進水水水質如表1所示。試驗過程采用次氯酸鈉配制成的氯化溶液作為預氧化劑，試驗在常溫下進行。

1.3測定項目及分析方法

(1)常規(guī)水質指標測定

本研究所涉及的常規(guī)水質指標檢測方法參考《生活飲用水標準檢驗方法》(GB/T5750—2006)和《水與廢水監(jiān)測分析方法》(第4版)的相關分析方法。NH⁴⁺-N：納氏試劑分光光度法；NO3--N：紫外分光光度法；NO^2--N：N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法；pH：pH計；溶解氧：便攜式溶氧儀；溫度：溫度計。

(2)溶解性有機氮(DON)分子量分布測定

DON的分子量分布采用超濾膜法測定，使用超濾杯和超濾膜對DON分子量分布進行測定。超濾杯中配有磁力攪拌器，其壓力驅動是高純氮氣，壓力約為0.15MPa；超濾膜的有效面積為31.75cm2，其截留的分子量分別為10、5、3、1kDa。先將待測水樣用0.45μm的微濾膜進行過濾，再將水樣依次通過不同截留分子量的超濾膜，測定膜后水樣中的DON含量，各級濃度相減得到各分子量范圍內的有機物含量，如式(1)～式(5)。

其中：Ci———分子量在i的DON濃度，mg/L。

(3)DON親疏水性測定

DON的親疏水性通樹脂吸附法實現(xiàn)分離。先將待測水樣用0.45μm的微濾膜進行過濾，調節(jié)pH值至2后，分別使用DAX-8、XAD-4和IRA-958樹脂將待測水樣中的DON分離成不同親疏水性的組分。

(4)微生物指標測定

異養(yǎng)菌總數(shù)(HPC)采用R2A平板計數(shù)法測定，微生物群落結構采用宏基因組測序法測定。

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