摘要：本文主要讨论了生物可同化有机碳（AOC）在给水管网中的变化规律模型，在分析某市典型水厂给水管网中AOC 含量特点和水质特点后提出了我国给水管网中AOC控制浓度的建议值，以保4管网水的生物稳定性，控制细菌在管网中的繁殖。
关键词：AOC 控制标准 变化规律 氯胺 AOC（Assimilable Organic Carbon，生物可同化有机碳）是指饮用水中有机物能被细菌同化成生物体的部分，它是衡量饮用水生物稳定性也即细菌在饮用水中生长潜力的水质参数。在详细分析某市 5个典型水厂管网水中AOC的变化特性基础上，结合氯和氯胺对AOC的影响和细菌对有机营养基质的的利用，初步建立 AOC在给水管网中变化规律的一般模型。模型的建立将有助于理解AOC变化的普遍规律，并根据各地的具体情况分析其管网中 AOC的变化特点，从而采取相应的对策。
根据前面的分析，在水厂加氯后水中AOC的变化主要受氯氧化作用和细菌分解作用的影响。因此加氯后清水池或管网中（如果在二泵站加氯则只对管网点而言）任一点水中 AOC的浓度可由公式(1)表示。 AOC = AOCO+ AOCCl-AOCB (1)
式中 AOC：加氯后管网中任意一点水中AOC的实际浓度；
AOCO：加氯前水中AOC的实际浓度；
AOCCl：加氯后由于氯氧化引起的AOC增加的浓度；
AOCB：由于细菌利用使AOC降低的浓度。
式(1)表明加氯后管网中任一点水中AOC的浓度等于加氯前水样中AOC的浓度与加氯后氯氧化作用使AOC浓度增加部分之和再减去细菌对AOC利用引起的浓度下降部分。由于目前还缺少精确的数学模型来描述氯氧化和管网中细菌利用对水中 AOC影响，因此建立定性化的概念模型来描述这种变化，以便更深入理解AOC在管网中的变化规律。根据氯和氯胺对AOC 的影响特点不同，模型分成两个基本类型：氯消毒型和氯胺消毒型。
一、 AOC在给水管网中的变化模型 1. 氯消毒型
图1为氯消毒型水厂其管网水中AOC的变化趋势图。A线表示水处理厂加氯前水中AOC的本底浓度(AOCO)，此值为定值；B线表示由于水厂加氯引起AOC增加量(AOCCl)的变化，由于氯与有机物反应生成AOC较快，在20℃时30min可以达到最大，因此B线在较短时间达到最大，然后不再变化。如果水厂在清水池进水口加氯，则B线中AOC增加的过程随清水池停留时间的长短和流态的不同而可能完全发生在厂内或离厂较近的管网区。C线为细菌利用引起的AOC减少量(AOCB)的变化，离水厂越远，减少越多；D线是出厂水AOC实际浓度的变化趋势，是上述三条线总和的结果，即出厂水加氯前的AOC值加上氯氧化后增加值再减去细菌的消耗值。D线的峰点为出厂水AOC在管网中达到最大浓度的位置，在峰点前AOC增加，在峰点后AOC减少。也即一般情况下管网水中AOC先增加后减少的现象。 根据不同的情况峰点位置有所区别：如果加氯后水在厂内有足够的停留时间，峰点就在厂内，管网中AOC将一直下降，如水厂1春秋季的情况；如果加氯后在水厂停留时间不够，氯氧化的AOC未完全生成，则峰点在管网中；如果用水量大，管网水流速快，如夏季用水高峰，峰点将向远离水厂的方向移动；如果用水量小，管网水流速慢，峰点将向近水厂方向移动。从抑制细菌生长而言，峰点离水厂越远越有利，能使峰点前的管网水中AOC含量相对较少，减少细菌生长的营养物。 水温对AOC的变化也有一定的影响，因为温度的变化影响细菌的活性和氯氧化速度，对前者的影响是主要的。在冬季水温较低时(<5℃)氯消毒型管网水AOC变化由图1基本型变成图2的低温型。由于细菌活性受到很大程度的抑制，对AOC的消耗较少，而氯氧化速度相应降低，因此使峰点向远离厂区方向移动，甚至在管网中没有峰点出现，使管网中AOC持续上升，如本研究中三个地表水源水厂冬季管网中AOC的变化。
2. 氯胺消毒型
图3为氯胺消毒型水厂其管网水中AOC的变化趋势图。各条线意义同图1，只是氯变成氯胺。由于氯胺与有机物反应生成AOC较慢，因此B线达到最大值时间要长，然后不再变化。如果整个管网的水力停留时间不能满足氯胺氧化的要求，则B线可能不会有平台，呈持续上升趋势。与氯消毒型相比，在相同条件下D线的峰点向远离水厂方向移动。在小型给水管网或大型给水管网的用水高峰期，由于水力停留时间短，管网中最长的管线也可能不出现氯胺消毒型的峰点，管网末梢处于峰点与水厂之间的位置。因此氯胺消毒对控制AOC的生成和细菌生长有利。
在温度较低的季节氯胺消毒型管网水AOC变化趋4线与图2类似，只是氯胺氧化引起AOC的变化更慢，使管网中AOC的变化曲线D更趋平缓，对控制细菌的生长更有利。概而言之，在低温条件下管网中细菌生长受到水温低、营养少的不利影响，如果冬季水源不受意外污染，管网水中冬季的细菌学危害相对较小。夏季则是应该重点注意的季节，好在夏季水温高能使水处理工艺对AOC的去除效率提高，使加氯胺前AOC浓度相对降低，也降低了细菌的过度繁殖。 二、 饮用水中AOC控制标准的探讨 1. 饮用水中AOC现状分析
某市的5个典型自来水厂的水源水质、处理工艺和出厂水、管网水水质在国内颇有代表性，分析其水质特点可以为提出国内饮用水AOC44的控制标准提供参考。
饮用水中AOC的现状分析
5个水厂出厂水、管网水和管网末梢水中AOC在不同季节中浓度如表1所示。每个水厂所有水样AOC浓度分布情况见表2。三个地表水源水厂中，水厂1 AOC最低为97mg/L，最高为285mg/L，低于200mg/L的水样占其总水样的80%，低于100mg/L的水样约占7%，是三个地表水源水厂中AOC平均浓度最低的水厂，也是包括地下水源水厂在内的5个水厂中AOC浓度最低的水厂。水厂2最低为121mg/L，最高为313mg/L，所有水样中低于200mg/L占40%，没有低于100mg/L的水样，其总体AOC浓度水平居中游。水厂3 AOC最低为111mg/L，最高为293mg/L，水样中AOC低于200mg/L占总水样的33%，没有低于100mg/L的水样，水样AOC浓度总体水平在三个地表水源水厂中最高。说明AOC含量与水源水质密切相关。 出厂水及管网中AOC(mg/L)浓度 表1 取样点 出厂水 管网水 管网末梢水 水厂 冬 春 夏 秋 春 冬 春 夏 秋 春 冬 春 夏 秋 春 水厂1 130 / 168 202 198 240 106 183 186 186 285 97 163 176 183 水厂2 203 121 191 193 342 249 293 189 264 299 297 121 171 246 228 水厂3 263 153 201 235 247 290 164 175 228 238 / 111 156 249 234 水厂4 108 116 176 230 217 217 236 237 274 187 120 92 138 296 146 水厂5 383 156 201 160 301 482 227 235 165 332 97 271 177 180 157