给水管道卫生学 国家科学技术学术著作出版基金资助出版PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 给水管道卫生学的建立背景 1

1.2 给水管道卫生学的主要研究内容 1

1.3 给水管道卫生学的发展方向 3

第2章 给水管道生长环 5

2.1 生长环的定义 5

2.2 生长环的组成分析 6

2.2.1 物理结构分析 6

2.2.2 化学组成 15

2.2.3 微生物检测 17

2.3 生长环的成因 19

2.3.1 管道后沉淀 19

2.3.2 水质化学稳定性指标 22

2.3.3 电化学腐蚀 27

2.3.4 微生物腐蚀 37

2.4 生长环对供水的影响 40

2.4.1 生长环对供水水质的影响 40

2.4.2 生长环对通水能力的影响 42

第3章 生物稳定性及生物膜 44

3.1 管网水的生物稳定性 44

3.1.1 生物稳定性概念 44

3.1.2 AOC的测定 47

3.1.3 AOC与生物稳定性 51

3.1.4 BDOC的测定 51

3.1.5 BDOC与生物稳定性 56

3.2 AOC在给水管网中的变化 58

3.2.1 给水系统生物稳定性概况 58

3.2.2 AOC的季节变化 60

3.2.3 AOC在给水管网中的变化 61

3.2.4 AOC和大肠菌群关系 64

3.3 BDOC在给水管网中的变化 65

3.3.1 取样点的选择及取样时间 65

3.3.2 BDOC在给水管网中的变化 66

3.3.3 BDOC神经网络预测模型 68

3.4 生物膜 74

3.4.1 生物膜概述 74

3.4.2 生物膜的形成 75

3.4.3 组成生物膜的微生物 79

3.4.4 生物膜生长因素 84

3.4.5 生物膜的检测 91

3.4.6 生物膜对供水水质的影响 94

3.4.7 生物膜的控制 100

3.5 给水管网水中细菌多样性的分子生物学概述 104

3.5.1 PCR技术 104

3.5.2 16SrRNA基因技术 105

3.5.3 PCR-DGGE技术的应用 107

第4章 给水管网中余氯衰减动力学 111

4.1 给水处理中的氯消毒 111

4.1.1 氯的“歧化反应” 111

4.1.2 氯与水中物质的反应及消毒副产物的生成 113

4.2 常用的余氯衰减模型 114

4.2.1 简单一级反应模型 114

4.2.2 多元重回归方程模型 114

4.2.3 余氯衰减的数学实验模型法 116

4.3 余氯衰减的动力学机制 117

4.3.1 水中余氯的消耗 118

4.3.2 管壁生长环余氯消耗 119

4.3.3 余氯衰减的动力学方程 122

4.3.4 管壁余氯衰减系数计算 123

4.3.5 管网中余氯浓度的计算 128

4.4 反应器中余氯衰减变化规律 130

4.4.1 余氯衰减反应器模型 131

4.4.2 余氯衰减影响因素 134

4.5 给水管网中余氯衰减变化的实例 142

4.5.1 测试地点与方法 142

4.5.2 统计结果分析 142

4.5.3 管道属性影响 144

4.5.4 季节因素影响 145

4.5.5 水力工况影响 146

第5章 给水管道材质对供水水质影响 148

5.1 给水管道材质现状及发展 148

5.1.1 金属管 149

5.1.2 非金属管 149

5.2 给水管道材质对供水水质影响 150

5.2.1 色谱-质谱联机定性检测 151

5.2.2 扫描电镜观察 165

5.2.3 X射线衍射检测（XRD） 167

5.3 管材对细菌再生长的影响 168

5.4 管材对管道的余氯衰减的影响 171

5.5 管材对水质影响的综合评价 172

第6章 给水管网中消毒副产物变化规律 174

6.1 消毒副产物的危害性 174

6.2 消毒副产物的前体物 175

6.2.1 前体物来源 176

6.2.2 腐殖质 176

6.2.3 腐殖酸 176

6.3 消毒副产物的形成 177

6.4 卤乙酸的测定 181

6.4.1 研究概况 181

6.4.2 测定原理及测定方法的改进 182

6.4.3 测定结果 184

6.4.4 测定方法质量控制 185

6.4.5 测定方法检测限 188

6.5 消毒副产物生成潜能的确定 189

6.5.1 加氯量的确定 189

6.5.2 反应时间的确定 189

6.6 消毒副产物形成影响因素 191

6.6.1 有机物浓度对形成DBPs的影响 191

6.6.2 加氯量对三卤甲烷生成的影响 194

6.6.3 反应时间对DBPs形成的影响 194

6.6.4 温度对DBPs形成的影响 195

6.6.5 pH值对三卤甲烷生成的影响 196

6.6.6 氨氮浓度对DBPs形成的影响 197

6.6.7 溴离子浓度对DBPs形成的影响 198

6.6.8 水力条件对三卤甲烷生成的影响 201

6.7 消毒副产物在供水系统中的变化 203

6.7.1 供水系统中消毒副产物 203

6.7.2 预氯化对THMs、HAAs及其前体物的影响 204

6.7.3 THMs变化规律 205

6.7.4 HAAs变化规律 207

6.8 消毒副产物控制指标 208

第7章 水质模型 211

7.1 概述 211

7.2 管网水力模型 211

7.2.1 管网微观水力模型的建立 212

7.2.2 管网水力模型的校核 219

7.3 管网水质模型 226

7.3.1 水质模型的种类 227

7.3.2 给水管网水质模型的建立 236

7.3.3 管网水质模型的校核 245

7.3.4 WNW水质模型分析软件 247

第8章 分质供水与分区供水系统 256

8.1 分质供水系统 256

8.1.1 我国分质供水系统概况 256

8.1.2 我国分质供水系统的分类 258

8.1.3 分质供水系统的净水工艺概述 259

8.1.4 分质供水系统的管材选择 268

8.1.5 分质供水系统管道布置 269

8.2 分区供水系统 272

8.2.1 分区供水的意义 272

8.2.2 实施区块化供水流程 273

8.2.3 供水管网区块化划分 273

8.2.4 供水管网区块化的优缺点 274

8.2.5 区块化供水划分的理论与计算 276

第9章 给水管道卫生状况的改善 282

9.1 给水管道生长环的控制 282

9.1.1 用pH值控制细菌总数 282

9.1.2 pH值控制管道腐蚀 283

9.1.3 改善净水工艺控制生长环 284

9.2 给水管道生长环的清除方法 284

9.2.1 化学药剂法 285

9.2.2 机械刮管法 285

9.2.3 炮弹（Pig）法 285

9.2.4 水力清洗法 286

9.2.5 高压射流法 287

9.2.6 气压脉冲法 299

9.2.7 水击式清洗 303

9.3 给水管道的修复 303

9.3.1 管道修复的意义 303

9.3.2 反转法内衬软管 304

9.3.3 内衬管法 304

9.3.4 纤维布法 307

9.4 给水管道的涂衬 310

9.4.1 水泥砂浆涂衬 311

9.4.2 环氧树脂涂衬 312

第10章 给水管网水质管理 319

10.1 管网水质在线监测系统 319

10.1.1 给水管网水质在线监测系统意义 319

10.1.2 水质监测点的优化布置 320

10.1.3 水质数据采集系统 322

10.1.4 水质数据传输系统 324

10.1.5 实时显示系统 325

10.2 管网水质远程监测系统 327

10.2.1 系统实现 327

10.2.2 水质远程监测系统的应用实例 334

10.3 管网内余氯浓度的管理 337

10.3.1 监控管网余氯浓度的意义 337

10.3.2 余氯的预测 338

10.3.3 余氯预测的方法和程序 339

10.4 二次加氯 339

10.4.1 二次加氯的意义 339

10.4.2 二次加氯位置数量及加氯量 340

10.5 CT值及THM控制 342

10.5.1 CT值的定义和规定 342

10.5.2 管网THM的预测 343

10.6 控制管网的细菌数 344

结语 346

术语索引（汉英） 348

术语索引（英汉） 358

附录1 366

附录2 374

附录A 383

附录3 384

附录4 388

参考文献 397