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由于水源水的水质恶化和水量短缺，原水的长距离输水方式已被越来越多的采用。在长期运行的原水输水管道中，会出现有机物降解作用和硝化作用等生物作用，对改善原水输水水质和提高水厂除污染效能具有重要意义。然而原水输水管道中滋生的贝壳等水生生物严重影响了管道的输水能力，也给原水水质带来一系列不利影响。短时投加氧化剂可以有效控制水生生物的生长，但是却极大的破坏了输水管道中的生物作用。明确氧化剂对原水输水管道生物作用的影响及其恢复特性，对保障原水水质稳定和管道生物降解功能具有重要的理论意义和应用价值。 本文利用环状反应器模拟原水输水管道，采用氯、氯胺、二氧化氯三种单一氧化剂以及氯/二氧化氯和氯胺/二氧化氯两种组合氧化剂，系统地研究短时投加氧化剂对原水输水管道内有机物降解效能和硝化效能的影响及其恢复特性;研究氧化剂对典型微生物以及生物膜特性的影响，对组合氧化对亚氯酸盐的控制技术进行评价，为化学氧化技术在长距离输水管道中的应用提供了理论依据。 原水输水管道中具有显著的有机物降解作用，短时投加氧化剂对DOC、UV254和DOM的降解效能产生了显著影响，但停止氧化后DOC、UV254和DOM的降解效能均可恢复至原有水平;其中氯/二氧化氯组合氧化对DOC降解效能的影响最显著，但是恢复速度也最快;短时氧化后仍持续加氯可延缓DOC降解效能的恢复，其恢复程度也显著降低。 原水输水管道中发生了完全的硝化作用，短时投加氧化剂使得氨氮和亚硝酸盐的降解效能大幅度降低，其中氯/二氧化氯组合氧化对氨氮去除率的影响程度最为显著，不同氧化剂对亚硝酸盐和硝酸盐的影响程度均相近。硝化作用的恢复过程均呈现先氨氮降解效能恢复然后是亚硝酸盐降解效能恢复的特点，其中氯/二氧化氯组合氧化后硝化作用的恢复速度最快。持续加氯对短时氧化后硝化作用恢复特性的影响的结果表明，短时氧化后仍持续加氯可延缓硝化作用的恢复，但是硝化作用恢复程度均超过原有水平。 短时氧化对典型微生物的研究结果表明，有机物的生物降解作用以生物膜HPC为主，硝化作用是生物膜细菌和水中细菌的共同作用结果。氧化剂对生物膜细菌的灭活效果强于对水中细菌的灭活效果;与单一氧化相比，氯/二氧化氯组合氧化后的生物膜HPC的恢复速度更快，氯胺单一氧化以及氯胺/二氧化氯组合氧化的生物膜细菌恢复程度较高。与UV254相比，生物膜HPC对DOC去除率有着显著影响;生物膜AOB和NOB分别与氨氮降解效能和亚硝酸盐降解效能之间呈现良好的相关性，生物膜HPC和生物膜NOB的恢复生长过程基本同步，但都滞后于生物膜AOB的恢复生长。 氧化方式控制亚氯酸盐的研究结果表明，氯或氯胺和二氧化氯组合氧化能够有效减少亚氯酸盐生成量并增加二氧化氯，是因为氯或氯胺水解产生的HOCl能够将水中产生的亚氯酸盐转化为二氧化氯。与单一氧化相比，组合氧化是更适用于原水输水管道的安全氧化技术。 短时氧化对生物膜特性影响的研究结果表明，氧化剂易造成表面生物膜的脱落。与单一氧化相比，氯/二氧化氯组合氧化后的表层生物膜脱落更为严重，生物膜的恢复生长速度也更快。短时投加氧化剂增加了生物膜表面亲水性和疏水性有机物基团，但是生物膜的疏水性短时增强;生物膜表面以多糖类物质的恢复为主，有利于有机物等营养物质的吸附。