給水管網(wǎng)生物可降解溶解性有機碳的變化規(guī)律研究.pdf

1、飲用水與人們生活、身體健康密切相關(guān)。隨著工業(yè)化的發(fā)展和人類生活水平的提高，水環(huán)境的污染已成為世界范圍內(nèi)普遍關(guān)注的問題，同時人們對飲用水水質(zhì)的要求也越來越高。多數(shù)研究表明：即使保持管網(wǎng)中一定的余氯，異養(yǎng)菌在有機物存在條件下仍然會生長繁殖，飲用水的生物穩(wěn)定性問題越來越受到人們的重視。生物可降解溶解性有機碳(BDOC)作為生物穩(wěn)定性的評價指標，受到大家的廣泛關(guān)注。城市安全飲用水的研究已成為供水衛(wèi)生領(lǐng)域的重要課題。
　　經(jīng)認真調(diào)研并考慮實

2、際管網(wǎng)的客觀條件，選定某高校校園管網(wǎng)為本課題的水質(zhì)研究區(qū)域。綜合考慮了管材、管網(wǎng)進水口、管網(wǎng)末梢等多種因素，選取7個檢測點，水樣取自水龍頭。初步選定7項水質(zhì)指標作為檢測項目，包括自由余氯、溫度、pH、濁度、鐵、總有機碳(TOC)、BDOC。具體實驗內(nèi)容及研究方法包括：分析常規(guī)水質(zhì)指標的變化規(guī)律及各水質(zhì)指標間的相關(guān)關(guān)系，評價該實驗管網(wǎng)的水質(zhì)狀況；對管網(wǎng)中影響B(tài)DOC的水質(zhì)指標進行統(tǒng)計分析，并評價實驗管網(wǎng)的生物穩(wěn)定性。應(yīng)用多元線性逐步回歸方

3、法、主成分回歸方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP)建立BDOC的預(yù)測模型；應(yīng)用實測數(shù)據(jù)進行模型校核，確定出最佳模型。
　　通過分析給水管網(wǎng)中常規(guī)水質(zhì)指標可知，所研究校園范圍內(nèi)，管網(wǎng)水質(zhì)消毒狀況良好。給水管網(wǎng)末梢點濁度普遍低于管網(wǎng)入口點和沿程點。鐵濃度與濁度呈正相關(guān)，且超標嚴重。TOC水平很高（按CJ94-1999標準），超標率達71.43％，超標嚴重。
　　應(yīng)用SPSS軟件對校園管網(wǎng)水中BDOC的影響因素進行統(tǒng)計分析。從長期的檢測結(jié)果來看

4、，自由余氯與BDOC呈負相關(guān)關(guān)系，濁度與BDOC存在較好的正相關(guān)關(guān)系，月平均TOC和BDOC的相關(guān)性較強，且多為正相關(guān)。
　　應(yīng)用多元線性回歸模型、主成分回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法建立了管網(wǎng)BDOC的預(yù)測模型。首先，以BDOC這一數(shù)量變量為因變量，以選定的5項水質(zhì)指標(自由余氯、濁度、TOC、T、pH)為自變量，利用逐步回歸法建立線性回歸模型。其次，對選定的5項水質(zhì)指標進行主成分分析，采用Backward selection法建立

5、回歸方程，最終有prinl、prin2兩個自變量進入模型，得到改進后的線性模型。最后，以選定的5項水質(zhì)指標為自變量，BDOC為因變量建立三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。該模型設(shè)有兩個隱層，選擇能使網(wǎng)絡(luò)的泛化能力大大提高的trainbr函數(shù)對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，tansig、logsig作為隱層的傳遞函數(shù)，purelin純線性函數(shù)作為輸出層的傳遞函數(shù)。
　　分析模型預(yù)測結(jié)果及誤差可知：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測準確度明顯優(yōu)于其他兩種模型。因此，可以應(yīng)用BP模