再生水紫外及紫外/氯联合消毒效果的研究

• 作 者: 王秀娟
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 联合消毒 遗传毒性 光复活 再生水 膜生物反应器 紫外灭活

再生水作为一种潜在的水资源，可以应用于农业、工业和城市杂用等，能有效的缓解水资源短缺的问题。因此，有关再生水的应用和研究受到世界各国的广泛关注。为避免再生水暴露导致的风险，充分有效的消毒十分重要。本论文选择了5种水中常见的肠道病原微生物：大肠杆菌(E.coli DH5α、E.coliATCC15597)、痢疾志贺氏菌(Shigella dysenteriae CGMCC1.2428)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium ATCC14028)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilisATCC6633)，以及再生水中菌落总数(TBC)、异氧菌(HPC)和总大肠菌(TC)为去除目标，系统研究了紫外消毒的影响因素及紫外/氯联合消毒效果、协同作用机制、消毒副产物生成控制。主要研究结果如下：　　
(1)研究了5种病原菌的紫外灭活动力学和光复活动力学，以及水质变化对紫外消毒动力学的影响，发现不同病原菌显示了不同紫外敏感性；水中铁离子、腐殖酸和外加颗粒物对UV灭活效率无显著影响；但腐殖酸增强了细菌的光复活能力，而铁离子则降低细菌光复活量。　　
(2)研究了天津两再生水厂微滤出水(W1)和膜生物反应器(MBR)出水(W2)中菌落总数(TBC)、异养菌(HPC)和总大肠菌(TC)的紫外灭活和光复活，结果表明紫外对微滤和MBR出水均能有很好的消毒效果。过滤后的再生水对细菌的紫外灭活无影响，但能够抑制细菌光复活的发生；比较了外源颗粒物和再生水中颗粒物对紫外消毒效果的影响，发现两者对紫外灭活病源微生物的影响方式不同，外源颗粒物不能用于表征再生水颗粒物对紫外消毒的影响。　　
(3)研究了再生水中的氯化过程，发现再生水中氯消耗满足的模型为C1=A1e-k1l+A2e-k2l，但是由于氯与再生水反应的复杂性，氯消耗和氯对细菌的火活与水质参数之间的联系根据常规测定的水质参数无法预测其规律。随氯浓度的增加，TTHMs的生成量增大，W2中TTHMs的生成大于W1；然而W1氯化后遗传毒性增加呈阳性，而W2无明显变化。　　
(4)研究了再生水紫外/氯联合消毒过程，发现紫外/氯联合消毒对细菌的光复活抑制表现明显的协同作用；紫外预处理可以有效降低氯的投加量，从而控制了再生水存消毒过程中三卤甲烷的生成和遗传毒性的增加。