城市污水管网是城市污水系统的重要组成部分，在污水管网将污水输送到污水处理厂的过程中，管网内的污水水质会发生一定程度的变化。基于此，以管网中城市污水为研究对象，通过模拟管道的循环流动研究了水质变化规律，分析探讨了不同种类碳源的变化并研究了管道生物膜的基本特性，对悬浮物浓度及其粒径之间的关系进行了相关分析，同时研究了不同流速对水质变化的影响，为污水处理厂进水水质的预测提供一定依据。研究结果表明，污水在30m3/h，0.53m/s，充满度0.5，坡度3‰的水力条件下循环流动6h，物理沉积和生物降解对不同组分均有一定去除作用，其中，总有机物（TCOD）的去除率为10.79%，物理沉积和生物降解作用对TCOD去除的贡献率分别为68.85%、31.15%；而氮类污染物的去除率为11.15%，物理沉积和生物降解作用各占约50%，生物降解引起的氮类污染物的变化主要是水中有机氮转化为NH3-N，以及反硝化作用造成的NO3-N转变为N2；总磷的变化相对较小，与管道内相对稳定的缺氧环境有关。进一步研究结果表明，污水输送过程中有机物种类也发生了变化，其中快速易生物降解有机物、慢速可生物降解有机物得到一定的去除，但挥发性脂肪酸特别是乙酸则呈现明显增加的趋势，其原因主要是有机物在微生物作用下发生水解酸化所致。为了进一步掌握管道中污水的生物降解作用，通过微电极、扫描电镜和PCR-DGGE技术对不同时期的管道生物膜进行测定，结果表明，污水管道中的生物膜平均厚度为1094μm，其表面具有不同的孔隙率，且生物组分较为丰富。污水管道的悬浮颗粒物粒径研究结果表明，在不断的水力冲刷作用下，粒径中值呈现逐渐降低的趋势，而且粒径中值超过21μm的情况下悬浮物更容易发生沉积。论文同时研究了不同流速对水质变化的影响，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，物理沉积和生物降解作用对污染物去除的效果均有所减弱，其中生物降解作用相对于物理沉积作用有所增强。