本文以管网城市污水及沉积物为研究对象,通过有沉积与无沉积模拟管道的循环流动,分析探究了不同流量下,管道污水水质变化、污染物理化特征及悬浮物、沉积物粒径分布及粒级组成特点,得到了不同流量下的污染物沉积与释放对水质变化的作用规律,为污水厂进水水质预测及管道沉积物管理、控制提供了一定的理论依据。通过对模拟装置中不同水力条件下污水水质变化的研究,结果表明,流速较小时污染物的去除率相对较大,这与较低流速条件下微生物作用明显且悬浮颗粒物更易发生沉积有关。随着流速的增加,污染物的去除率减小,沉积物的冲刷释放作用增强,物理沉积和生物降解微弱。通过三维荧光和分子量分析研究了水中污染物的转化特性,结果表明,污水在输送过程中逐渐趋于腐殖化,腐殖质大多源于微生物残体,且这一过程中有机物的芳香性减弱,苯环结构减少,污水的可生化性提高,污水中易被微生物利用的有机物含量增加。在对水质变化研究基础上,应用温德华氏粒级分类标准,分析了管道悬浮物及沉积物粒径分布变化、不同粒级的VS/TS(挥发性悬浮物/总悬浮物)和氮、磷、有机物污染物含量分布,?研究结果表明,不同流速下,D<4μm的悬浮颗粒所占比例不断增加,大颗粒不断剪切冲刷变为小颗粒,D>125μm的悬浮颗粒所占比例不断减少,主要为沉积作用导致。粒径D<63μm的有机物含量最多,占总VSS(挥发性悬浮物)的70%以上,而粗颗粒主要以无机污染物为主。基于首次冲刷的基本假设,建立了管道污染物沉积释放模型,结果表明,当流速为0.32m/s时,污水中有机物变化的贡献率分别为:污染物沉积贡献55.6%、冲刷释放14.6%、生物降解28.8%;当流速增加为管网最小设计流速0.6m/s时,污染物沉积现象得到显著改善,但冲刷释放效应增强,生物降解作用变化不大,?本研究得到国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07313001)的资助三者对有机物变化贡献率分别为39.2%,38.1%,22.7%;当流速进一步增加为0.9m/s时,污染物沉积对有机物变化贡献进一步降低至21.4%,沉积作用显著减弱,冲刷释放贡献率达65.6%,成为主要作用,生物降解作用微弱,仅占13.1%。