水中细菌污染控制技术

1、水中细菌污染控制技术目前较为常用的水协反菌方式主要有紫外线夷询、液敏氏菌、二氧化蛊灭葡及臭氛灭曲索外线天薦紫外技灭辭是一种常用的物理及薦方式紫外光於腹K为门&YOOnifi的不町悒比通常认为在2砒w附近杀齒效事齡高刚.也有学苕研究衷明.产生笳伽in（lW4）就外线的UV*LED紫外订对Esdterichiuco/iDH5arEnteropathonicEcaliVibriouruhtiemoiyttensfStaphyloccusbmf等细菌貝有很好的灭活弟果冋且前国内水厂常用火菌的輩外红披艮为253.7nm紫ftXfi的主累优点有工放率為播融时间短达用于太水重处理：灭菌广谓性好.对大部份的细

2、曲、病毒具有较高的灭活率；九二次污？ft,无霭济加化学甸剧；运持左全性高熬而肖按将紫外应用于水体灭曲中还存在些不足：当水流通过嶽外辐射装賈之乐无持缚灭甬能力，微生物受损的QNA分子可能庄光垣活柞用卜褂到幔芟；水中的浊慢、肚俘育机物会严童影响囁外统的穿透，同时粒f宜牲大于40prh则紫外蛭很难穿透乂火苗效果受岂响“期.为克服上述不利影响，通常对废水进苻憊处理，使水协清?紫外灭蘭技术则作为深度处理手段.液氯灭歯液氯灭菊足将液氧经加猿机投入水体中，在水体中主要以HC1O和CIO的形式存在.灭葡的十要机却是ifixtHClO和CKT的强氧化作用，氧化细苗达到灭南的效果.HCIO足中性分子.容易扩敢至帝

3、负电荷的细蘆表闻而CKT带负电.较难靠近带负电荷的细葡。因此，液氯灭蘭的主要活性物质为1100,，1.液氯灭菌技术的主要优点为：灭甬效率高，广诒性好，成本低.具有持垓灭甬效果.但液統易与水中的有机和无机成分反应，生成系列对人体有爭的含盘化令物.形成二次污染：为木屮B氨氮成分时，易形成氯埶，影晌灭茵效果切；另外该氮有毒，安全性较塞二氧化魚灭菌二氧化孤具有强氣化性.且对细胞樂冇较好的吸附性和穿透性，因此可以有效的氧化细菌同时还可以与半就彊酸、色氨酸等反应，楼制细荫蛋白质的合成,使细胞膜港透性提高卩蚀.因二氧化Mtm的理化性，在常用的火菌刑屮，灭菌时闾及火悄效果相同的怙况F,二氧化氯的药耗呆少，问时

4、具有岛效，广谱性好，持续灭曲等特点.但山干二氧化凯不稳定，属易爆物质.需现场制备：制笛含烈试低的二氧化氯工艺复杂，成本较扁；灭曲釧产物亚氧战盐具有一定的再性1.74臭氧灭ifi通常认为貝氧火菌的主雯途径为曲种：是臭敦直接战坏细菌的细胞堕导致细胞5F.C-：另一种企臭氧溶解干水中，分解释俶出氧自由基，利用氧自由基的企氧化性，分解细菌内制氧化葡荀霸所需的衙萄癘氧化的.也可破坏细歯的细胞器和核糖孩祓删还冇硏宛认为臭氧改变了细胞般的渗透待性，最终导致细胞组分iwa至中间介质|删利用臭氧灭活水中细茵几有以下优势；广谱性好，对细苗、病再及芽抱妙有很高的灭活律.DBP产牛量少.但因为臭紈发生器投入及运行费用

5、较高，尿致水处理成本提高，同时貝氧对设爲廉蚀较严朿且在钱调节貝氧发主凤较瑙实现，严車限制了臭血在水体灭曲方面的广泛应用I.其他灭00技术除了上述几种常用的灭菌技术以外，研究者尝试将偸波、脉冲电场、超声波、等熬于体等技术应用于木休灭荫.并获得了令人满意的欣苗效果.NarseMRenuka等将脉冲电场与谢脉冲压缩技术相结合应用f饮用水灭SP,O1I）Xin等人研究了脉冲电场巧超声波结合处理油阳回注水中的腐生苗、铁细爾及磕酸盐还原菌.红果衣明二者结合令明显的协同效应四。SaitoTsukasa答人梅待处理的含函废水喷入髙压脉冲放电反应器中，通过強电离.产生等离子体来实现水体灭苗，苗落数在2分钟内迅速

6、降低卩口尽背这些新技术能获得较好的灭苗效果，但其本身的能紅、安全件、可放大性及町能产生的有窖剛产扬均有待妍久，尚不足以大规模应用于水体灭曲.水体中猱类及细苗污染已经成为世界性的环境问題，耍在工桂上解汝这个难题.转嗣是针对回用水、船用I压找水及生活废水等可拎水量的废水处理时，处理工艺必须在兼具除藻和灭甬功陡的同时，还要満足鬲效性、经济适用性及坏境友好性.通过调研成熟的水中潑类污染悴制技术，发现：1）采用化学法除落通常芸带來二次污染，R处理成本较物理法和生物法高；2）生物法除恭处理周期较长，不适用于慕些特定水体（如压敦水）的处理：3物理法中过滤除藻的方式操作简单，成本低廉1无二次污染，但普逋的过滤

7、对于尺寸较小的濱类去除效果不明显通过调研成熟的水中细菌污染控制技术，发现；1）釆用液现灭怕、二氧化氯灭荫的方式灭仙效睾高.H冇持续灭菌毀呢.但沏时会产少消曆涮产饬严至影响水朋：2）臭氧灭菌具有灭茵效率高，持续灭繭，二次污染轻等优点，但其昂贽的设笔和运帝费用限制了该工艺的广泛应用：3）紫外线灭菌具有较好的火曲效果.但其灭菌效果受水质形响较大，通常作为裸度处理手段.如需同时满足水体的除赚及灭閑功能，通常采取几种技术的联用.通过调研现有成熟的水中漫类及细菌污染控制技术，发现采用物理处理方法能满足上述需求.本实验室在研究芙国、日本、徳国、挪咸等发达国家的压载水处理技术时发现，较务的研究打选样过滤作为一

8、级处理手段.且倾向于采用紫外辐肘的方法作为次级处理T45,H,o充分发挥了过滤除禺离效廉价的优点，同时以紫外辐射方法作为次级处理手段.很好地弥补了该摂术的缺陷-因北本实验室提出了多孔过滤与紫外辐射（MPCF&UV）相结合的工艺用J处理废水中的凝类及细菌*1.81MCF&UV法除殛灭两优势入水过滤孔道出水图1.2空流式购就过俺寿过滤途轻示意图ofG1lraiknrouteinthewa1lflowceramicfilter在云除水中恳浮烦粒上，过滤技术是应用最广泛的成熟技术.由于网眼孔径大小的限制，导致微滤机对小型藻的去除藻不高，有时甚至不到10%l，2J.随着材料科学的不斷进步，越來越务网眼孔

9、径小，机械强度髙的滤网或滤芯被应用于水处理中，极大提高过滤技术的截留聿.MPCF&UV工艺中采用的过滤器为坐流式结枸的名几闷瓷滤芯.呻流式给沟的多孔陶瓷滤芯的内部结构如图】-丨肋于，过滤器内部设有爹个血口过滤通道，通道的横戡面近似为片方形，毎条过濾通道均是端开口、一端封堵结构，村邻过滋通道在过滤器的两个底面交将劉堵。水流从始端开口的过滤通逍进入过滤器后，并不能宜接从该通道的未端流出（被封堵），而是在水压的作用下被挤入到通道四申的堆孔中，即由问從额竝堆砌形成的孔陳中，堕孔孔径相当于陶瓷和粒的尺寸（约】00阿，在经过通道四壁交错堆砌的多圧壁孔层层灌ifiZ后，水流穿过通道於进入到相邻过滤通道，然后

10、由相邻通道的末端排出.此即为樂潦式结跟水流在过涟掘内的过滤途径见图1.2用1.1陶瓷it滋器结构迓祝出Fig.IIPerspectivedrawingofceramicfilterstructure囚此.与传统的过滤手段相比该过滤每具佝处理效率高.处理沆虽大、体枳彳J爼力水、易于反冲洗，耐压、耐高温、耐海水腐蚀等优点。UV在空气中杀茵的应用已经非常广泛.限制其在水处理中应舟的一个重要原因是款外输岀尢强以及灯管的使册寿命“MPCT&UV工艺申采用的紫外灯管的芷要豔数如衣|1中所示衣I紫外灯性能睾故Tab-LIPerformanceparametersofUVlamp性舱参敷敷值砂定功轧W36实际

11、输IB功辜.%85灯管外龟mm17刃管的衣效面枳,CT?200使用寿命.h50001470紫外愉出光强|iw/cm20h英V.透光痒.%90曲表1.1中可以看出,该紫处灯具有紫外输出光强高,灯管使用寿命长,耗电量少等特点.能快速杀灭朮中浮游住物.MPCF&GV应用干水处理中除濠灭菌有明显的优势.用空流式爹孔陶住滤芯对含茨类攻细繭水进行处理.相同体积可获得较大的过浅面枳.有利干浮游生物的附看此外，多孔闻瓷具有阻力小的优点，对流速影响小.紫外洞射对水中及藻上携帘的细苗、術昭或他子锦貝有很好的杀灭效果对未破过洩掉的浜类也冇定槿度的损坏作用.此方法不淤加化学药刑，因此不会给环境帶*员而彫响.18.2M

12、PCFiUV法除漠灭30已有结專实验室己开展了前期研究Lit.2005年获御大匹市科技攻关项目的资助(20051:2ISF150),建成处理水嚴2mVh恒流实於装直，对含小球離及海詳细倚的水体进行了除漠灭蒲硏究.鉛果汝明：不同初始漠液浓度下，经过MPCF处理际，小球藻浓度下降了2个数担:级濾芯对小球溪的过渡效率大于93%；滤后水样通过紫外龜射单元后，细茵散口下降1个数融级，去除效率人于87%r),.2006年参与科技部科技攻关支挣项目(远洋船爺压敦水物理净化处理技术儿并获子项冃(20O6BAC11B0S-3),对关洌净化处理技术进行硏究.实脸宅于2006年6丿建成一奁110n?/h可调涼锻的多

13、孔陶瓷过滤号紫外联用装置，用于处理模拟含潦及细菌的废水首先，采用体积为2L的多孔陶瓷渡芯，将流址控制在5mVh以下，对小球滋进行丈除实弱研究，结果我明：经多孔过澆处理Z后，小球藻去除率为92%,经多孔过滤与紫外辐射结合处理后，对具去除率町达97%叫之后换用体枳为6L的滤芯，考察处理流呈为H9m3/h之间处理装習对小球淹的去除效犁结果表明：參孔过述耳縈外輛射结合对小球藻的总去除效車存75%以上，最高可达85%,明显高于单一多孔过滤或紫外辐射对小球藻的去除率W於后考察了19m/h处理流甘下对含新刀菱形漠及细曲的模拟废水的除涼灭菌效率，給果农明；单独多孔过滤单元对水中新月菱形漢的去除復率瓷75%以上，小独紫外辆射除藻效率较低.但两者结合后除漠效率在85%100%范围内.紫外灭菌效率约在90%以上，最髙可达100%卩心代丸了鲨证MPCf&UV系统除藻的诺性，以苛岛人扁藻为指示漠种配酉模拟含藻废水，在处理流量为l-9mJ/h和藻初始数益为3X103X10/mL条件下研究多孔过濾与紫外辐射结合的处理方法对水中局藻的去除效率，结栗表明：在此实验条件下，该方法对于扁漠的去除效率口I达100%,证实了多孔过濾和紫外辐射结合方法对于去除体长20pm的水生生物的有效性(2叫对含有小球藻和新