CFD技术在水处理紫外消毒中的应用

介绍了紫外消毒在水处理中应用的现状,阐述了计算流体力学(CFD)的基本原理及其应用背景;论述了CFD技术在紫外消毒模型建立方面的关键因素:水力、辐射和剂量模拟;从消毒效率预测和设备结构优化两个方面对CFD技术在水处理紫外消毒中的应用进行了分析,并对其前景进行了展望,提出了今后的研究重点。     

市政水处理消毒技术现状与进展

随着社会经济的发展,人们对水消毒的要求不断提高.与此同时,科技的发展也促进了水消毒技术水平的不断提升,使之适应不断发展的水污染控制要求.本文介绍了当前市政水处理领域常用的几种消毒技术及其发展,并探讨随着生物科技等前沿科学的发展,市政水处理领域出现的一些新型消毒方法.     

生物法脱氮新技术及研究进展

生物法脱氮技术一直是水处理领域所关注的热点和难点。本文对几种近年来新研究的生物法脱氮工艺和理论基础做了简要介绍和分析,并评述了它们的研究进展和发展方向,为污水生物脱氮技术更深入的研究提供了借鉴。     

膜集成技术在水处理中的应用

膜技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术,在水处理领域有很好的应用前景.但由于废水的复杂性,单一膜技术很难达到处理要求,而且容易导致膜的污染及损坏.介绍了几种常见的膜集成技术在水处理中的应用,着重介绍了微滤/超滤与反渗透集成技术的应用.     

膜生物反应器废水处理工艺的研究进展

膜生物反应器作为一种新型高效的生物处理技术和绿色技术,在水处理领域中得到了广泛的应用。文章综述了膜生物反应器的基本概念,探讨和展望了膜生物反应器的应用前景,指出了今后的研究方向。     

二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究

二氧化钛光催化消毒是一种新型的水处理技术,可以有效地去除水中常规的和新出现的致病微生物,杀菌效果好且相对常规消毒手段消毒副产物较少,处理工艺自身不会对处理水造成二次污染。通过总结光催化技术的研究历史,阐述了光催化氧化机理和杀灭微生物的具体过程,综述了二氧化钛光催化技术在水处理领域中杀灭细菌、真菌、藻类、原生动物和病毒的研究成果,论述了二氧化钛光催化消毒的必要性,并对二氧化钛光催化消毒的应用前景作了展望。     

高压静电水处理技术的研究现状及其展望

高压静电场水处理技术是近几十年发展起来的、当今水处理领域中的一门高新技术。在此介绍了国内外高压静电场水处理机理和应用研究现状,并对今后高压静电场水处理技术研究提出几点展望。随着对高压静电场水处理机理研究的不断加强和完善。以及对高压静电水处理技术与其它水处理技术的联合水处理工艺研究的突破。高压静电场水处理技术有望成为一种极具应用前景的高效水处理技术。     

紫外氯胺组合消毒供水系统中病毒微生物的分布特征

为研究紫外氯胺组合消毒对供水系统中病毒微生物的影响特性,以生产规模紫外氯胺组合消毒供水系统为研究对象,应用宏基因组技术对供水系统中病毒微生物的迁移变化、群落结构和病毒宿主进行了分析.结果表明,紫外氯胺组合消毒工艺能降低病毒物种数（6.13%）和基因丰度（51.97%）,但不能完全去除水中病毒微生物.对比美国环保署（USEPA）以培养法检测的水处理病毒去除率可达99%~99.99%,本研究利用宏基因组技术测得的总病毒去除率只有93.46%,以培养法检测水中病毒存在局限性.Caudovirales（有尾噬菌体目）是整个供水系统中最丰富病毒,对氯胺消毒都具有一定敏感性.Lentivirus（慢病毒属）作为能够感染人和脊椎动物的病毒,对紫外照射和氯胺消毒都具有强抵抗力.该供水系统中最大的病毒宿主是细菌（61.50%）.原水中病毒主要寄生在Synechococcus（聚球藻属）中;出厂水以及管网水中,优势病毒宿主均为Pseudomonas（假单胞菌属）;进入管网后,Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）宿主病毒基因丰度升高342.62%,应加强关注管网系统病毒微生物风险.紫外氯胺组合消毒工艺比单紫外消毒更有利于病毒宿主的去除（51.97%与0.79%）.     

紫外线消毒中的光复活作用

近年来,紫外线消毒技术在水处理中得到了越来越广泛的应用,它主要是利用短波紫外对微生物的伤害作用,通过在DNA中形成环丁烷嘧啶二聚体,阻碍基因的正常复制,从而导致细菌失活.但是细菌体内的光裂解酶在远紫外光和可见光作用下能够使失活的细菌重新获得活性,这就是光复活作用.低压消毒设备处理后大肠杆菌表现出了一定的光复活能力,但中压消毒设备能够有效的抑制其光复活作用;而噬肺军团菌在低压和中压设备处理后都表现出了很强的光复活能力.在应用紫外线消毒技术时光复活作用的影响不容忽视.     

UV消毒法在水处理工艺中的应用前景

概述了水处理工艺中UV消毒法的应用近况、低压多灯UV消毒装置的优点及有待深入研究的若干问题。预期UV消毒法可能取代加氯消毒法、在水处理消毒工艺中得到广泛的应用推广。      

Modeling of secondary treated wastewater disinfection by UV irradiation: Effects of suspended solids content

This work aimed to study UV-resistant strains of Pseudomonas aeruginosa, to propose a formulation of the kinetics of secondary treated wastewater disinfection and to underline the influence of suspended solids on the inactivation kinetics of these strains. Some investigations were carried out for the validation of some simulation models, from the simplest, the kinetics model of Chick-Watson reduced to first order, to rather complex models such as multi-kinetic and Collins-Selleck models. Results revealed that the involved processes of UV irradiation were too complex to be approached by a simplified formulation, even in the case of specific strains of microorganisms and the use of nearly constant UV radiation intensity. In fact, the application of Chick-Watson model in its original form is not representative of the kinetics of UV disinfection. Modification, taking into account the speed change during the disinfection process, has not significantly improved results. On the other hand, the application of Collins-Selleck model demonstrates that it was necessary to exceed a least dose of critical radiation to start the process of inactivation. To better explain the process of inactivation, we have assumed that the action of disinfectant on the survival of lonely microorganisms is faster than its action on suspended solids protected or agglomerated to each others. We can assume in this case the existence of two inactivation kinetics during the processes (parallel and independent) of the first-order. For this reason, the application of a new kinetic model by introducing a third factor reflecting the influence of suspended solids in water on disinfection kinetics appeared to be determinant for modeling UV inactivation of P. aeruginosa in secondary treated wastewater.     

紫外线消毒对再生水中微生物生长分泌特性的影响

膜污堵是阻碍污水再生处理反渗透（RO）系统稳定、高效运行的突出问题。前期研究表明,RO系统常用的氯消毒预处理会导致微生物群落结构及代谢产物分泌特性发生显著改变,从而引起严重的生物污堵。为优化污水再生处理RO系统的预处理工艺选择,该研究全面考察了紫外线消毒对再生水中细菌的生长、群落结构和分泌特性的影响。结果表明:紫外线剂量为20,40,80 mJ/cm2时,对膜生物反应器出水中细菌的灭活率分别可达1log、3log、4log。紫外消毒后,存活细菌再培养时其生长迟滞期变长,稳定期细菌数量在紫外线剂量为40,80 mJ/cm2时分别比对照组降低18.6%和19.2%。高紫外线剂量下（40,80 mJ/cm2）,变形菌门、β-变形菌纲、詹森菌属相对丰度有所增加。分泌特性方面,细菌胞外多聚物含量随紫外线剂量升高先减少后增多,且其中大分子物质增多,并表现出更强的RO膜污堵潜势。     

紫外消毒对城市污水处理厂耐药菌去除的影响研究

通过选取假单胞杆菌、鲍曼不动杆菌以及芽孢杆菌3种耐药菌作为研究对象,研究紫外光变化对这3种耐药菌的去除效果,得出较好的紫外消毒条件,应用到实际的污水处理厂消毒过程中。结果表明,紫外消毒对3种耐药菌都有很好的灭活效果。     

饮用水中二氧化氯及其无机消毒副产物的检测技术研究

饮用水的消毒技术及其副产物一直受到广泛的关注,文章重点介绍了国外饮用水中二氧化氯和其无机消毒副产物检测技术以及在中国应用状况.二氧化氯的检测方法有很多种,包括碘量滴定法、紫外分光光度法、荧光光度法、电流滴定法、离子色谱法等.在众多二氧化氯分析方法中,五步碘量法、连续五步碘量法和紫外分光光度法的应用最为广泛.     

再生水消毒副产物的检测、生成与控制

在水资源紧缺的当下,污水再生利用是一项重要的环保战略更是资源战略.消毒能有效杀灭病菌和阻断介水疾病的传播,是保障再生水用水安全的重要手段.然而,消毒剂会不可避免地与水中有机物发生反应形成具有毒害效应的消毒副产物.围绕污水在再生消毒过程中所产生的消毒副产物,针对其检测识别方法、生成条件（前体物、消毒工艺及水质条件对消毒副产物生成的影响）以及控制方法（源头控制、过程控制及末端控制）进行综述.在此基础上,对再生水消毒副产物的未来研究动态进行了探讨,可为保障再生水的安全利用提供依据.     

氯对紫外线灭活枯草芽孢杆菌的协同作用

以枯草芽孢杆菌为研究对象,研究了紫外线和氯单独及联合作用时的灭菌效果.结果表明,单独氯消毒时,对枯草芽孢杆菌的灭活效果很低,CT值为300(mg·min)/L时,灭活率仅为0.53个对数级;单独紫外线消毒对枯草芽孢杆菌有较好的灭活效果,紫外线剂量为40mJ/cm²时,对其有3.3个对数级的灭活效果.紫外线和氯联合消毒时,对枯草芽孢杆菌的灭活效果大大增强,当紫外线剂量为40mJ/cm²,氯的CT值为300(mg·min)/L时,对枯草芽孢杆菌的灭活率可达6.2个对数级,远高于二者单独作用效果之和.紫外线与氯的作用顺序对消毒效果有明显影响,以先紫外线照射后再加氯的效果最好.通过Berenbaum公式计算可知,紫外线与氯联合灭菌是一种协同作用,并且随着紫外线剂量及氯投量的增加,协同作用增强.     

再生水中5种抗生素抗性菌的紫外线灭活及复活特性研究

抗生素抗性菌作为再生水中的新兴污染物而受到广泛关注.为探明紫外线对抗生素抗性菌的灭活和消毒后抗性菌的复活潜能,研究了以城市污水为水源的再生水(简称"再生水")中青霉素抗性菌、氨苄青霉素抗性菌、头孢氨苄抗性菌、氯霉素抗性菌和利福平抗性菌的紫外线灭活特性,并考察了再生水中的抗生素抗性菌在黑暗条件下的复活潜能.结果表明,20mJ·cm-2紫外线消毒剂量下,实际再生水中青霉素抗性菌、氨苄青霉素抗性菌、头孢氨苄抗性菌和氯霉素抗性菌的灭活率均高于4-log,与总异养菌群灭活率相当,而利福平抗性菌的灭活率(3.7-log)略低于总异养菌群.紫外线消毒后,再生水静置22 h后,抗生素抗性菌普遍出现复活现象,当紫外线消毒剂量为常规剂量20 mJ·cm-2时,消毒后再生水中的抗生素抗性菌菌落形成能力高达3-log.因此,常规的紫外线消毒剂量不能有效控制再生水储存或运输过程中抗生素抗性菌的复活.     

Suspended particle effects on ClO2/ultraviolet light combined disinfection of effluent

The concentration of suspended solids of effluent often varies in a wide range, therefore the dose of ultraviolet light （UV） in disinfection process needs to be adjusted to meet the disinfection criterion at a high frequency, and the desired disinfection effect is difficult to be ensured. The particles size and particle-associated fecal coliform （F.C.） contribution, and their influence on UV disinfection were investigated when ClO2 and UV combined disinfection process was used. The results showed that suspended solids content had a major impact on UV disinfection efficiency, especially the large particle size fraction. Particles （D〉10μm） associated F. C. were difficult to be disinfected and were the main part of the railings of F.C. inactivation curve. Pre-ClO2 oxidation could reduce the number of particles in effluent, and make large particles decrease to small ones. Therefore, the influence of particles on UV disinfection could be reduced after pre-ClO2 oxidation, and the resistance ability to particle loadings of combined process was enhanced. Moreover, the combined process has a lot of advantages, such as low toxicity, low operational/maintenance costs; it is also convenient to be established in the existing wastewater plant or the new planned one.     

紫外线消毒后微生物的光复活特性及其评价方法

随着紫外线消毒技术应用的日益广泛,污水紫外线消毒后微生物的光复活特性值得关注。文章综述了光复活的机理、具有光复活能力的微生物种类、影响光复活的因素以及光复活的评价方式等,以期为系统研究光复活提供参考。具有复活能力的微生物种类较多,主要和体内所含光复活酶相关。影响光复活的因素涉及微生物、污水特性、紫外线系统及光复活条件四方面。评价光复活的方式至今没有统一标准。光复活及其对污水消毒的影响有待进一步深入研究。