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氯胺消毒供水管网硝化作用及其控制措施研究

专 业: 市政工程
关键词: 供水管网 硝化作用 管网模拟系统 氯胺消毒
分类号: TU821.3
形 态: 共 70 页 约 45,850 个字 约 2.193 M内容
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内容摘要


硝化作用在氯胺消毒的供水管网中是普遍存在的,它的存在给消毒剂消耗、异养菌再生长、管网水质等都带来了许多不利的影响。

本文以实验室管网模拟系统硝化作用为研究对象,以保障饮用水的水质安全为研究目标,对氯胺消毒供水管网中硝化作用及其控制措施问题进行了系统深入地研究。

根据研究的实际需求,建立了静态烧杯试验、静态管段试验和供水管网动态模型模拟试验方案。

研究了不同pH值、氯氨投加顺序和水温等因素对长期静态条件下硝化作用的影响。

研究结果表明:

硝化细菌生长的适宜pH范围为7.0~8.5,pH值低于7.0时,硝化作用速度明显降低;采用先投氯后加氨的消毒方式可以有效降低硝化作用发生的可能性;水温较高时,硝化作用发生的可能性大。

通过供水管网动态模拟试验,考察了水温、初始氯浓度、pH值、氯氨比例、水力停留时间、管材等因素对管网硝化作用的影响。

为供水管网硝化作用水质模型的建立奠定了试验基础。

改变以上水质条件可以控制或者预防管网中硝化作用的发生,但对于硝化作用已经相当严重的管道,改变以上水质参数并不能使硝化作用得到很好的控制。

利用Monod动力学方程建立了供水管网系统中硝化作用的动力学模型,该模型通过一个稳态活塞流动力学方程,来预测管道内氨氮、亚硝酸盐氮以及硝酸盐氮的变化情况,同时还可利用模型得出管道内氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的数量。

动力学模型的求解采用Excel软件的VBA编程制作的批量单变量求解进行求解。

模型的验证结果表明:

该动力学模型对氨氮和硝酸盐氮的模拟效果较好,但对亚硝酸盐氮的模拟值高于实际值,可能是由于模型并没有考虑氯胺氧化亚硝酸盐氮这一反应过程的原因。

最后本文研究了二次加氯、短时自由氯消毒工艺和折点加氯工艺等措施对供水管网硝化作用的影响,研究结果表明:

对于硝化作用严重的管网,采用氯消毒灭活氨氧化菌或是氯消毒与氯胺消毒交替运行,可能是控制管网水硝化作用、抑制管道内细菌繁殖的有效途径..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:图表目录
第1章 绪论
1.1论文研究背景与意义
1.2国内外研究进展
1.2.1管网硝化作用影响因素研究进展
1.2.2硝化作用模型研究进展
1.2.3管网硝化作用的控制方法研究进展
1.3研究目的和内容
1.3.1研究目的
1.3.2研究内容
第2章 供水管网水质试验方案与检测分析方法的建立
2.1试验方案的建立
2.1.1静态烧杯试验
2.1.2静态管段试验
2.1.3实验室供水管网动态模型试验
2.2检测分析方法
2.2.1氨氮的分析方法
2.2.2硝酸盐氮的分析方法
2.2.3亚硝酸盐氮的分析方法
2.2.4余氯的分析方法
2.2.5细菌总数的分析方法
2.2.6高锰酸盐指数的分析方法
2.2.7溶解氧的测定方法
2.3本章小结
第3章 供水管网硝化作用影响因素研究
3.1静态烧杯试验
3.1.1试验原水
3.1.2水样的配制
3.1.3氯胺的配制
3.1.4试验结果与讨论
3.2管网硝化作用的影响因素研究
3.2.1水温对管网硝化作用的影响
3.2.2初始投氯量对管网硝化作用的影响
3.2.3 pH值对管网硝化作用的影响
3.2.4氯氨比例对管网硝化作用的影响
3.2.5水力停留时间对管网硝化作用的影响
3.2.6管材对硝化作用的影响
3.3本章小结
第4章 供水管网硝化作用模型研究
4.1 Monod动力学方程
4.2硝化作用模型的建立
4.2.1模型假设条件
4.2.2 AOB和NOB动力学方程的建立
4.2.3模型参数的确定
4.3模型的VBA求解
4.3.1 VBA简介
4.3.2单变量求解的批量处理
4.4模型预测与验证
4.5本章小结
第5章 供水管网硝化作用的控制措施研究
5.1二次加氯对管网中硝化作用的控制
5.1.1试验安排
5.1.2试验结果与讨论
5.2短时自由氯消毒对管网硝化作用的控制
5.2.1试验安排
5.2.2试验结果与讨论
5.3折点加氯对管网硝化作用的控制
5.3.1试验安排
5.3.2试验结果与讨论
5.4本章小结
结论与建议
参考文献

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中图分类: > TU821.3 > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 房屋卫生技术设备 > 给水设备

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