水中細(xì)菌污染控制技術(shù)

1、水中細(xì)菌污染控制技術(shù)目前較為常用的水協(xié)反菌方式主要有紫外線夷詢、液敏氏菌、二氧化蠱滅葡及臭氛滅曲索外線天薦紫外技滅辭是一種常用的物理及薦方式紫外光於腹K為門&YOOnifi的不町悒比通常認(rèn)為在2砒w附近殺齒效事齡高剛.也有學(xué)苕研究衷明.產(chǎn)生笳伽in（lW4）就外線的UV*LED紫外訂對(duì)Esdterichiuco/iDH5arEnteropathonicEcaliVibriouruhtiemoiyttensfStaphyloccusbmf等細(xì)菌貝有很好的滅活弟果冋且前國內(nèi)水廠常用火菌的輩外紅披艮為253.7nm紫ftXfi的主累優(yōu)點(diǎn)有工放率為播融時(shí)間短達(dá)用于太水重處理：滅菌廣謂性好.對(duì)大部份的細(xì)

2、曲、病毒具有較高的滅活率；九二次污？ft,無靄濟(jì)加化學(xué)甸?。贿\(yùn)持左全性高熬而肖按將紫外應(yīng)用于水體滅曲中還存在些不足：當(dāng)水流通過嶽外輻射裝賈之樂無持縛滅甬能力，微生物受損的QNA分子可能莊光垣活柞用卜褂到幔芟；水中的濁慢、肚俘育機(jī)物會(huì)嚴(yán)童影響囁外統(tǒng)的穿透，同時(shí)粒f宜牲大于40prh則紫外蛭很難穿透乂火苗效果受豈響“期.為克服上述不利影響，通常對(duì)廢水進(jìn)苻憊處理，使水協(xié)清?紫外滅蘭技術(shù)則作為深度處理手段.液氯滅歯液氯滅菊足將液氧經(jīng)加猿機(jī)投入水體中，在水體中主要以HC1O和CIO的形式存在.滅葡的十要機(jī)卻是ifixtHClO和CKT的強(qiáng)氧化作用，氧化細(xì)苗達(dá)到滅南的效果.HCIO足中性分子.容易擴(kuò)敢至帝

3、負(fù)電荷的細(xì)蘆表聞而CKT帶負(fù)電.較難靠近帶負(fù)電荷的細(xì)葡。因此，液氯滅蘭的主要活性物質(zhì)為1100,，1.液氯滅菌技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)為：滅甬效率高，廣詒性好，成本低.具有持垓滅甬效果.但液統(tǒng)易與水中的有機(jī)和無機(jī)成分反應(yīng)，生成系列對(duì)人體有爭(zhēng)的含盤化令物.形成二次污染：為木屮B氨氮成分時(shí)，易形成氯埶，影晌滅茵效果切；另外該氮有毒，安全性較塞二氧化魚滅菌二氧化孤具有強(qiáng)氣化性.且對(duì)細(xì)胞樂冇較好的吸附性和穿透性，因此可以有效的氧化細(xì)菌同時(shí)還可以與半就彊酸、色氨酸等反應(yīng)，樓制細(xì)蔭蛋白質(zhì)的合成,使細(xì)胞膜港透性提高卩蝕.因二氧化Mtm的理化性，在常用的火菌刑屮，滅菌時(shí)閭及火悄效果相同的怙況F,二氧化氯的藥耗呆少，問時(shí)

4、具有島效，廣譜性好，持續(xù)滅曲等特點(diǎn).但山干二氧化凱不穩(wěn)定，屬易爆物質(zhì).需現(xiàn)場(chǎng)制備：制笛含烈試低的二氧化氯工藝復(fù)雜，成本較扁；滅曲釧產(chǎn)物亞氧戰(zhàn)鹽具有一定的再性1.74臭氧滅ifi通常認(rèn)為貝氧火菌的主雯途徑為曲種：是臭敦直接戰(zhàn)壞細(xì)菌的細(xì)胞墮導(dǎo)致細(xì)胞5F.C-：另一種企臭氧溶解干水中，分解釋俶出氧自由基，利用氧自由基的企氧化性，分解細(xì)菌內(nèi)制氧化葡荀霸所需的衙萄癘氧化的.也可破壞細(xì)歯的細(xì)胞器和核糖孩祓刪還冇硏宛認(rèn)為臭氧改變了細(xì)胞般的滲透待性，最終導(dǎo)致細(xì)胞組分iwa至中間介質(zhì)|刪利用臭氧滅活水中細(xì)茵幾有以下優(yōu)勢(shì)；廣譜性好，對(duì)細(xì)苗、病再及芽抱妙有很高的滅活律.DBP產(chǎn)牛量少.但因?yàn)槌艏w發(fā)生器投入及運(yùn)行費(fèi)用

5、較高，尿致水處理成本提高，同時(shí)貝氧對(duì)設(shè)爲(wèi)廉蝕較嚴(yán)朿且在錢調(diào)節(jié)貝氧發(fā)主鳳較瑙實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)車限制了臭血在水體滅曲方面的廣泛應(yīng)用I.其他滅00技術(shù)除了上述幾種常用的滅菌技術(shù)以外，研究者嘗試將偸波、脈沖電場(chǎng)、超聲波、等熬于體等技術(shù)應(yīng)用于木休滅蔭.并獲得了令人滿意的欣苗效果.NarseMRenuka等將脈沖電場(chǎng)與謝脈沖壓縮技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用f飲用水滅SP,O1I）Xin等人研究了脈沖電場(chǎng)巧超聲波結(jié)合處理油陽回注水中的腐生苗、鐵細(xì)爾及磕酸鹽還原菌.紅果衣明二者結(jié)合令明顯的協(xié)同效應(yīng)四。SaitoTsukasa答人梅待處理的含函廢水噴入髙壓脈沖放電反應(yīng)器中，通過強(qiáng)電離.產(chǎn)生等離子體來實(shí)現(xiàn)水體滅苗，苗落數(shù)在2分鐘內(nèi)迅速

6、降低卩口盡背這些新技術(shù)能獲得較好的滅苗效果，但其本身的能紅、安全件、可放大性及町能產(chǎn)生的有窖剛產(chǎn)揚(yáng)均有待妍久，尚不足以大規(guī)模應(yīng)用于水體滅曲.水體中猱類及細(xì)苗污染已經(jīng)成為世界性的環(huán)境問題，耍在工桂上解汝這個(gè)難題.轉(zhuǎn)嗣是針對(duì)回用水、船用I壓找水及生活廢水等可拎水量的廢水處理時(shí)，處理工藝必須在兼具除藻和滅甬功陡的同時(shí)，還要満足鬲效性、經(jīng)濟(jì)適用性及壞境友好性.通過調(diào)研成熟的水中潑類污染悴制技術(shù)，發(fā)現(xiàn)：1）采用化學(xué)法除落通常蕓帶來二次污染，R處理成本較物理法和生物法高；2）生物法除恭處理周期較長(zhǎng)，不適用于慕些特定水體（如壓敦水）的處理：3物理法中過濾除藻的方式操作簡(jiǎn)單，成本低廉1無二次污染，但普逋的過濾

7、對(duì)于尺寸較小的濱類去除效果不明顯通過調(diào)研成熟的水中細(xì)菌污染控制技術(shù)，發(fā)現(xiàn)；1）釆用液現(xiàn)滅怕、二氧化氯滅蔭的方式滅仙效睪高.H冇持續(xù)滅菌毀呢.但沏時(shí)會(huì)產(chǎn)少消曆涮產(chǎn)飭嚴(yán)至影響水朋：2）臭氧滅菌具有滅茵效率高，持續(xù)滅繭，二次污染輕等優(yōu)點(diǎn)，但其昂贄的設(shè)筆和運(yùn)帝費(fèi)用限制了該工藝的廣泛應(yīng)用：3）紫外線滅菌具有較好的火曲效果.但其滅菌效果受水質(zhì)形響較大，通常作為裸度處理手段.如需同時(shí)滿足水體的除賺及滅閑功能，通常采取幾種技術(shù)的聯(lián)用.通過調(diào)研現(xiàn)有成熟的水中漫類及細(xì)菌污染控制技術(shù)，發(fā)現(xiàn)采用物理處理方法能滿足上述需求.本實(shí)驗(yàn)室在研究芙國、日本、徳國、挪咸等發(fā)達(dá)國家的壓載水處理技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，較務(wù)的研究打選樣過濾作為一

8、級(jí)處理手段.且傾向于采用紫外輻肘的方法作為次級(jí)處理T45,H,o充分發(fā)揮了過濾除禺離效廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)以紫外輻射方法作為次級(jí)處理手段.很好地彌補(bǔ)了該摂術(shù)的缺陷-因北本實(shí)驗(yàn)室提出了多孔過濾與紫外輻射（MPCF&UV）相結(jié)合的工藝用J處理廢水中的凝類及細(xì)菌*1.81MCF&UV法除殛滅兩優(yōu)勢(shì)入水過濾孔道出水圖1.2空流式購就過俺壽過濾途輕示意圖ofG1lraiknrouteinthewa1lflowceramicfilter在云除水中懇浮煩粒上，過濾技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的成熟技術(shù).由于網(wǎng)眼孔徑大小的限制，導(dǎo)致微濾機(jī)對(duì)小型藻的去除藻不高，有時(shí)甚至不到10%l，2J.隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，越來越務(wù)網(wǎng)眼孔

9、徑小，機(jī)械強(qiáng)度髙的濾網(wǎng)或?yàn)V芯被應(yīng)用于水處理中，極大提高過濾技術(shù)的截留聿.MPCF&UV工藝中采用的過濾器為坐流式結(jié)枸的名幾悶瓷濾芯.呻流式給溝的多孔陶瓷濾芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖】-丨肋于，過濾器內(nèi)部設(shè)有爹個(gè)血口過濾通道，通道的橫戡面近似為片方形，毎條過濾通道均是端開口、一端封堵結(jié)構(gòu)，村鄰過滋通道在過濾器的兩個(gè)底面交將劉堵。水流從始端開口的過濾通逍進(jìn)入過濾器后，并不能宜接從該通道的未端流出（被封堵），而是在水壓的作用下被擠入到通道四申的堆孔中，即由問從額竝堆砌形成的孔陳中，墮孔孔徑相當(dāng)于陶瓷和粒的尺寸（約】00阿，在經(jīng)過通道四壁交錯(cuò)堆砌的多圧壁孔層層灌ifiZ后，水流穿過通道於進(jìn)入到相鄰過濾通道，然后

10、由相鄰?fù)ǖ赖哪┒伺懦?此即為樂潦式結(jié)跟水流在過漣掘內(nèi)的過濾途徑見圖1.2用1.1陶瓷it滋器結(jié)構(gòu)迓祝出Fig.IIPerspectivedrawingofceramicfilterstructure囚此.與傳統(tǒng)的過濾手段相比該過濾每具佝處理效率高.處理沆雖大、體枳彳J爼力水、易于反沖洗，耐壓、耐高溫、耐海水腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。UV在空氣中殺茵的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛.限制其在水處理中應(yīng)舟的一個(gè)重要原因是款外輸岀尢強(qiáng)以及燈管的使冊(cè)壽命“MPCT&UV工藝申采用的紫外燈管的芷要豔數(shù)如衣|1中所示衣I紫外燈性能睪故Tab-LIPerformanceparametersofUVlamp性艙參敷敷值砂定功軋W36實(shí)際

11、輸IB功辜.%85燈管外龜mm17刃管的衣效面枳,CT?200使用壽命.h50001470紫外愉出光強(qiáng)|iw/cm20h英V.透光癢.%90曲表1.1中可以看出,該紫處燈具有紫外輸出光強(qiáng)高,燈管使用壽命長(zhǎng),耗電量少等特點(diǎn).能快速殺滅朮中浮游住物.MPCF&GV應(yīng)用干水處理中除濠滅菌有明顯的優(yōu)勢(shì).用空流式爹孔陶住濾芯對(duì)含茨類攻細(xì)繭水進(jìn)行處理.相同體積可獲得較大的過淺面枳.有利干浮游生物的附看此外，多孔聞瓷具有阻力小的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)流速影響小.紫外洞射對(duì)水中及藻上攜簾的細(xì)苗、術(shù)昭或他子錦貝有很好的殺滅效果對(duì)未破過洩掉的浜類也冇定槿度的損壞作用.此方法不淤加化學(xué)藥刑，因此不會(huì)給環(huán)境帶*員而彫響.18.2M

12、PCFiUV法除漠滅30已有結(jié)專實(shí)驗(yàn)室己開展了前期研究Lit.2005年獲御大匹市科技攻關(guān)項(xiàng)目的資助(20051:2ISF150),建成處理水嚴(yán)2mVh恒流實(shí)於裝直，對(duì)含小球離及海詳細(xì)倚的水體進(jìn)行了除漠滅蒲硏究.鉛果汝明：不同初始漠液濃度下，經(jīng)過MPCF處理際，小球藻濃度下降了2個(gè)數(shù)擔(dān):級(jí)濾芯對(duì)小球溪的過渡效率大于93%；濾后水樣通過紫外龜射單元后，細(xì)茵散口下降1個(gè)數(shù)融級(jí)，去除效率人于87%r),.2006年參與科技部科技攻關(guān)支掙項(xiàng)目(遠(yuǎn)洋船爺壓敦水物理凈化處理技術(shù)兒并獲子項(xiàng)冃(20O6BAC11B0S-3),對(duì)關(guān)洌凈化處理技術(shù)進(jìn)行硏究.實(shí)臉宅于2006年6丿建成一奩110n?/h可調(diào)涼鍛的多

13、孔陶瓷過濾號(hào)紫外聯(lián)用裝置，用于處理模擬含潦及細(xì)菌的廢水首先，采用體積為2L的多孔陶瓷渡芯，將流址控制在5mVh以下，對(duì)小球滋進(jìn)行丈除實(shí)弱研究，結(jié)果我明：經(jīng)多孔過澆處理Z后，小球藻去除率為92%,經(jīng)多孔過濾與紫外輻射結(jié)合處理后，對(duì)具去除率町達(dá)97%叫之后換用體枳為6L的濾芯，考察處理流呈為H9m3/h之間處理裝習(xí)對(duì)小球淹的去除效犁結(jié)果表明：參孔過述耳縈外輛射結(jié)合對(duì)小球藻的總?cè)コк嚧?5%以上，最高可達(dá)85%,明顯高于單一多孔過濾或紫外輻射對(duì)小球藻的去除率W於后考察了19m/h處理流甘下對(duì)含新刀菱形漠及細(xì)曲的模擬廢水的除涼滅菌效率，給果農(nóng)明；單獨(dú)多孔過濾單元對(duì)水中新月菱形漢的去除復(fù)率瓷75%以上，小獨(dú)紫外輛射除藻效率較低.但兩者結(jié)合后除漠效率在85%100%范圍內(nèi).紫外滅菌效率約在90%以上，最髙可達(dá)100%卩心代丸了鯊證MPCf&UV系統(tǒng)除藻的諾性，以苛島人扁藻為指示漠種配酉模擬含藻廢水，在處理流量為l-9mJ/h和藻初始數(shù)益為3X103X10/mL條件下研究多孔過濾與紫外輻射結(jié)合的處理方法對(duì)水中局藻的去除效率，結(jié)栗表明：在此實(shí)驗(yàn)條件下，該方法對(duì)于扁漠的去除效率口I達(dá)100%,證實(shí)了多孔過濾和紫外輻射結(jié)合方法對(duì)于去除體長(zhǎng)20pm的水生生物的有效性(2叫對(duì)含有小球藻和新