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时间:2018-07-07
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1、3种植物多酚的消毒效果和消毒持续性分析 在供水系统中,饮用水杀菌消毒是必不可少的一项措施。当今最常用的氯消毒存在一定的局限性,即氯消毒过程中和天然有机物反应产生三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等副产物[1].近年来,研究显示ClO2和氯胺在消毒过程中也会产生大量的消毒副产物[2-3].紫外线和臭氧不具有杀菌持续性,且紫外线消毒设备投资较大、成本高,臭氧消毒也有产生副产物的风险。因此,杀菌可靠性高、效果好、不产生有毒有害副产物、管理安全性强、操作简单、经济适用、性质稳定,消毒后易于去除残留物
2、等,成为优质消毒剂的特征,优质消毒剂的寻找意义深远。 植物多酚作为植物的次生代谢产物,储量丰富、绿色环保。大量科学研究表明,植物多酚具有抗氧化等多种生物活性和生理功能[4-8].其中植物多酚的广谱抗菌性(包括对丝状真菌、细菌、病毒的抑制),是其生物活性最重要的体现。通过对不同植物多酚提取物的研究发现,多种植物多酚均可以抑制微生物生长[9]. 目前植物多酚的抑菌性多用于食品、医药等行业[10],在饮用水领域的研究尚处于实验室探索阶段[11-12].本文以3种常见的植物多酚,茶多酚、葡萄多酚和苹果多
3、酚为研究对象,以自来水厂滤池出水为原水,同时参考水厂滤后水进行人工配水,比较3种植物多酚的消毒效果和消毒持续性,为寻找绿色天然消毒剂提供依据。 1材料与方法 1.1实验材料 茶多酚选自安徽省某茶叶生物碱厂,纯度为98%,淡黄色粉末;葡萄多酚选自青岛某生化科技有限公司,纯度为98%,紫红色粉末;苹果多酚选自西安某生物技术有限公司,纯度为75%,淡黄色粉末。 1.2实验方法 1.2.1原水的选择和配制 人工配水1:考虑直接采用天然水体作为水源的应急场合,配制1号水体。通过向纯净水中加入化粪池
4、上清液,配制细菌总数近天然水体的原水,细菌总数控制在5~10CFU/mL,pH控制在7.5~8.0,水温控制在16~20℃[13]. 人工配水2:考虑水厂待消毒的滤后出水,配制2号水体。通过向纯净水中加入化粪池上清液,配制细菌总数与自来水厂滤池出水(消毒前)接近的原水,细菌总数控制在100~1000CFU/mL,pH控制在7.5~8.0,水温控制在16~20℃[13]. 自来水厂滤池出水:选择北京市某自来水厂滤池出水作为实验用水,该自来水厂原水为地下水和地表水的混合。滤池出水的细菌总数为195C
5、FU/mL,水温为20℃,pH为7.8. 1.2.2细菌总数的测定 实验中细菌总数的测定采用国家标准的平皿计数法,营养琼脂培养基(蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化钠5g、琼脂10~20g、蒸馏水1000mL)进行培养。此测定方法所指的细菌总数是水样在一定条件下(培养基成分、培养温度和时间、pH、需氧性质等)培养后所得1mL水样所含菌落的总数。 1.2.3植物多酚消毒效果对比实验 采用人工配水1,通过静态实验,茶多酚、葡萄多酚和苹果多酚分别设定投加量0.1、0.2、0.3g/L,测试植物多酚与水
6、样接触20min和480min后水中的细菌总数,以确定2种植物多酚在满足标准要求下的适宜投加量。 1.2.4植物多酚消毒持续性实验 为防止供水管道内部及管壁中微生物大量滋生与繁殖,保证城市出厂水到达管X末梢时微生物学指标仍满足标准要求,通常需要消毒剂具有一定的杀菌持续性。基于上述原因,本研究对3种植物多酚进行消毒持续性实验。 人工配水消毒持续性实验:采用人工配水2,将茶多酚、葡萄多酚和苹果多酚,分别以0.1、0.2、0.3g/L的投加量,进行接触时间20min、40min、60min、1d、2
7、d、3d、4d的消毒效果实验,测试不同接触时间水中剩余细菌总数,分析植物多酚的消毒持续性,并初选植物多酚。 自来水厂滤池出水消毒持续性实验:选取较优的植物多酚作为消毒剂,用于北京市某自来水厂的过滤出水,采取投加量分别为0.05、0.1、0.15、0.2、0.3g/L,测定接触时间为20min、40min、60min、1d、2d时植物多酚的消毒效果,分析其消毒持续性,进而确定应用于实际水厂消毒时的适宜投加量。 1.2.5水质标准 地表水源经消毒工序处理后,出水应满足生活饮用水卫生标准(GB574
8、9-2006)和城市供水水质标准(CJ/T206-2005)的要求,即城镇供水的细菌总数不得超过80CFU/mL.本实验参照标准,以消毒后剩余细菌总数不超过80CFU/mL为基准,评价3种植物多酚的消毒效果。共2页:12 2结果与讨论 2.1植物多酚消毒效果对比研究 考虑直接采用天然水体作为水源的应急供水场合,以人工配水1(实际细菌总数为6000CFU/mL)为原水,茶多酚、葡萄多酚和苹果多酚投加量分别为0.1、0.2、0.3g/L,接触20min和480min
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