二氧化氯消毒效果影响因素分析

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1、二氧化氯消毒效果影响因素分析熊学谦，¨、■7¨、(厦门象屿港湾开发建设有限公司，福建厦门361000)摘要：以大肠埃希氏茵作为生物指示物，以腐殖酸作为模拟水样的有机碳源，通过改变消毒的条件，考察影响二氧化氯消毒效果的因素。试验结果表明，加药量、温度、水中有机物浓度、接触时间是影响CIO：对大肠埃希氏茵灭活效能的主要因素，而PH值对消毒效果没有影响。关键词：消毒；二氧化氯；大肠埃希氏茵中图分类号：TU991．25文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)04—0098—030前言饮用水水质一直是社会关注的焦点。在传统净水流

2、程中，一般采用液氯预氧化和消毒工艺。然而，自20世纪70年代中期，人们发现采用液氯消毒时产生了不良的消毒副产物DBPs以后¨】，对氯和氯的衍生物消毒所产生的副产物及其危害愈加重视。控制饮用水中消毒副产物，积极寻找替代氯的更安全、更优越的消毒方法和消毒剂，已成为供水界的首要任务。二氧化氯具有广谱杀菌能力，是一种较为优良的消毒剂，它对水中病原微生物的作用通常强于氯；同时，它还可以去除水中的多种有害物质，如铁、锰、硫化物、氰化物和亚硝酸盐等【2J。二氧化氯最大的优点是在净化饮用水的过程中，基本不生成卤代的有机物拉J，世界卫生组织将其安全性

3、列为AI级。在发达国家，二氧化氯在饮用水净化方面的应用已很普遍。根据统计，在1977年，欧洲就已经有495座水厂采用了二氧化氯消毒，美国有84座，加拿大有lO座，世界其它国家还有10座。美国环保署已将二氧化氯列为可替代氯的首选消毒剂¨J。我国从20世纪90年代后才开始在一些中小型水厂中加以研究和应用，但发展迅速。初步统计目前国内已经有数百家水厂进行了二氧化氯的试验和生产性应用。本文以大肠埃希氏菌为指示物，通过改变二氧化氯消毒的条件对影响二氧化氯消毒效果的因素进行了分析。1材料与方法1．1试剂(1)二氧化氯(C10：)。采用美国公众健

4、康协会编制的<水和废水标准测试方法》中的二氧化氯的制备方法，用该法准备的C102浓度在250mg／L一600mg／L之间。(2)腐殖酸。用腐殖酸作为有机碳源改变水中的DOE。将1g的腐殖酸溶解于1L的蒸馏水当中，静置60分钟后，取上层500ml较清的溶液于0．45岬的过滤器过滤后，将过滤溶液存于棕色瓶中备用。水样中溶解性有机碳的浓度DOE于实验前实测确定。(3)大肠埃希氏菌。以大肠埃希氏菌作为生物指示物。通过往蒸馏水中人工投加混合均匀的大肠菌备用液获得所需要的水样。本实验大肠菌的检测方法为滤膜法，以品红亚硫酸钠作为培养基。(4)PH

5、=7的磷酸盐缓冲溶液；KI晶体；0．05mol／L的Na2S203；纯氮气；1％的淀粉溶液；浓盐酸。上述试剂用于碘量法测定制备的C10：浓度。其中，PH=7的磷酸盐缓冲溶液还可以用来调节水样的PH值等于7。(5)1．8g／L的Na2S03溶液。根据化学方程式，每1ml该溶液可以中和1mg的有效氯，但由于其它物质的干扰，实际脱氯时要以绘制的脱氯曲线为依据。(6)品红亚硫酸钠培养基。用于大肠菌的堵养。(7)稀盐酸和氢氧化钠溶液。用于改变水样的PH值。1．2仪器(1)ZDX一35BI型灭菌器；(2)电炉；(3)PHS一3C精密PH计；(4

6、)LRH一250A生化培养箱；(5)GR一200电子天平；(6)84—1A磁力搅拌器；(7)THZ一82A台式恒温振荡器；(8)非色散红外吸收TOC分析仪；(9)CARY一50紫外可见分光光度计。1．3操作本试验通过改变C10：投加量、PH值、DOC、消毒的时间和温度，考察大肠埃希氏菌的灭活情况，对影响消毒效果的各因素进行分析。灭活试验在250ml的锥形瓶中进行，锥形瓶外以黑色不透光的纸或塑料包裹，将配好的搅拌均匀的含有大肠埃希氏菌的溶液倒入锥形瓶中，每个锥形瓶的水样为200ral，对实验所需要的部分条件进行调节控制后，往各水样中投

7、加各剂量CIO：，同时开始计时，于不见光的地方用搅拌器高速搅拌30秒后静置，在各消毒时间点投加稍微过量的脱氯剂，对各时间点获得的水样进行大肠埃希氏菌的检测。2结果与讨论2．1投药量和接触时间对消毒效果的影响No=1．8×105CFU／ml，DOC--0mg／L，t=20℃，PH=7。如图1所示，投加的C102浓度分别为O．2mg／L，0．5Ing／L，1．0mg,／L，2．0me,／L，5．0mg／L时大肠埃希氏菌的灭活随时间变化曲线。随着C10：投加量的增大，消毒时间的延长，大肠埃希氏菌的灭活率得到了提高。具体分析原因有以下几点：

8、(1)C10：投加量的增大和消毒时间的延长增大了cT值，使大肠埃希氏菌的灭活率得到了提高。．(2)由Chick定律H1ln(No／N)=kt可知，在灭活速度常数k一定的条件下，接触时间越长，灭活效率越高。(3)HerbertWatso