超声波协同氯消毒处理二级出水的试验研究

针对传统氯消毒在实际应用和运行中产生有害消毒副产物的缺点,着重将新兴消毒技术———超声波消毒技术与传统次氯酸钠消毒结合起来。二级出水的大肠杆菌数为107个/L左右,试验确定超声波与氯协同的最佳参数如下:超声波功率为0.30A×220V,超声波作用时间为30s,有效氯为2.30mg/L,氯作用时间为30min。实验采用的是同时处理方案,处理单位体积(1m3)水样的耗电量为0.55(kW.h)/m3。     

超声波/紫外线一体化反应器用于污水消毒的中试研究

采用自行设计的超声波/紫外线一体化推流式反应器对污水厂二级出水进行消毒实验,考察了超声波协同紫外线消毒的消毒效率以及对消毒过程对水质和紫外灯管结垢的影响。结果表明：超声波协同紫外线消毒可以强化单独紫外线的消毒效率,且超声波功率密度越大,水力停留时间越长,消毒效果越好;当超声波功率密度为70 W·L-1,水力停留时间60 s时,粪大肠杆菌的对数去除率可以达到3.85 log,比单独紫外消毒增加了40.7%。同时,超声波协同紫外线消毒还可以降低紫外灯管的结垢速率。虽然超声波的引入会对水质（COD、UV254和浊度）产生轻微波动,但是并不影响出水水质。     

超声波紫外线一体化推流式反应器中试装置用于污水消毒

以北京市某污水处理厂的二级出水为研究对象,采用自行研究设计的超声波协同紫外线消毒专利设备进行中试实验研究,分别研究了4个不同功率密度(0,7,35和70 W/L)和3个不同的停留时间(30,45和60 s)下出水中大肠杆菌复活情况。实验结果表明,当开启4盏40 W的紫外灯,超声波功率密度为70 W/L,水力停留时间为60 s时,出水中大肠杆菌的灭活率最高,复活现象较弱,最大复活值为2.8×104CFU/L。实验结果也反映了超声波功率密度和水力停留时间与大肠杆菌复活Log的数学规律,为后续工艺设备的优化和深入研究提供支持。     

城市污水处理厂出水低浓度污染物的生物降解研究

由于城市污水处理厂出水中含有的低浓度污染物的性能稳定而不易被去除,为探索一种快速、直接的低浓度污染物的深度处理方法,通过采用富二价阳离子斜发沸石作载体的生物沸石曝气滤池对某城市污水厂二级处理出水中的低浓度污染物的去除进行了实验研究,研究结果表明,当污水厂二级处理出水水质年平均指标NH3-N、COD、BOD5、TP及浊度分别为27.4 mg/L、57.2 mg/L、20.4 mg/L、1.7 mg/L和16 NTU时,采用两级生物沸石曝气滤池串联工艺,在第一级生物沸石曝气滤池装填3 m生物沸石,水力停留时间1 h,气水比为2∶1;第二级生物沸石曝气滤池装填2 m生物沸石,水力停留时间为0.5 h,气水比为1∶1,最终出水年平均指标NH3-N 0.13 mg/L、COD 7.55 mg/L(CODMn)、BOD50.78 mg/L、TP0.6 mg/L、浊度为0.13 NTU,出水水质可满足热力发电厂循环冷却补充水的水质要求.此种方法为污水处理厂的出水提供了经济有效的回用途径。     

废水紫外线消毒的动力学研究

利用水面照射式紫外线消毒装置对废水消毒的动力学进行了研究,确定了其动力学参数.试验结果表明,当废水的温度为18.5～23℃,浊度为11.7°～20.1°,水层厚度为8 cm,照射2 min时,废水中细菌杀灭率均在99%以上;并且当废水的浊度＜20°,进水菌体浓度＜1.0×105 CFU/mL时,废水紫外线消毒过程可以近似地看成为一级光生化反应,其速率常数κ为0.034～0.058 s-1.该结果可以作为废水紫外线消毒反应器设计和运行管理的参考依据.     

不同的消毒方式对砂滤池出水消毒效果的影响

采用中置O3-BAC工艺进行中试实验,通过对微生物、微型生物、消毒副产物和AOC进行检测分析,研究了不同的消毒方式对砂滤池出水消毒效果的影响。结果表明,氯消毒对微型生物、微生物的去除效果稍弱于臭氧联合氯消毒;对于消毒副产物而言,氯消毒产生的卤代烃、氯酸盐的含量高于臭氧联合氯消毒,产生的溴酸盐两者处于同一水平,而产生的甲醛则是氯消毒低于臭氧联合氯消毒;氯消毒最终砂滤池出水AOC平均含量75.93μg乙酸碳/L,臭氧联合氯消毒为101.23μg乙酸碳/L,大于100μg乙酸碳/L,不利于供水管网的生物稳定性。     

紫外线消毒反应器研究

对适宜于紫外线消毒的反应器的型态和水力条件进行了研究。通过模拟活塞流反应器和示踪实验 ,得到该反应器的分散数 (D/uL)、AR(长宽比 )、Pe和Re等水力参数和模型参数。实验结果表明 ,该反应器可视为有纵向扩散的活塞流反应器 ,在控制流态下具有良好的消毒效果。     

城市污水再生利用中的消毒问题研究

从保障再生水微生物安全的角度,考察了北方某污水处理厂污水处理工艺、混凝沉淀过滤工艺以及臭氧消毒对大肠杆菌和总细菌的去除效果。结果表明,污水处理厂进水中大肠杆菌数和细菌总数分别为105～109个/L和109～1011个/L,经过厌氧-缺氧-好氧组合工艺处理后两者分别降为103～106个/L和106～109个/L,再经后续混凝沉淀过滤工艺（混凝剂PAC投加量：15 mg/L Al₂O₃）处理,再生水中大肠杆菌和细菌总数仍分别高达102～105个/L和105～108个/L。对上述再生水进行臭氧消毒批量实验,在臭氧反应量为12 mg/L的条件下实现了对大肠杆菌的完全灭活,此时臭氧消毒运行费用为0.13元／m³左右。     

紫外线消毒反应器研究

对适宜于紫外线消毒的反应器的型态和水力条件进行了研究。通过模拟活塞流反应器和示踪实验，得到该反应器的分散数(D／uL)、AR(长宽比)、Pe和Re等水力参数和模型参数。实验结果表明，该反应器可视为有纵向扩散的活塞流反应器，在控制流态下具有良好的消毒效果。     

紫外线消毒技术在污水处理中的应用

介绍了紫外消毒的机理、影响紫外消毒的因素以及紫外消毒装置的基本结构形式。阐述了紫外消毒的现状和应用前景 ,提出紫外消毒可能取代传统的化学消毒法 ,在污水处理 ,特别是回用水的处理中得到广泛的应用。     

UV-NaClO顺序消毒对污水中大肠菌群的灭活效果

紫外(UV)和次氯酸钠(NaClO)消毒广泛应用于城市污水处理中,但目前2种消毒方式均存在不足。为实现既可高效消毒又能同时降低消毒所带来负面影响的目的,通过对比研究,分析了达到与UV或NaClO相同的消毒效果时,紫外-次氯酸钠(UV-NaClO)顺序消毒所需的消毒剂量以及UV-NaClO顺序消毒对微生物复活和消毒副产物(DBPs)生成的影响。结果表明：当UV剂量为9 mJ·cm⁻²,NaClO投加量为3、4和10 mg·L⁻¹时,UV-NaClO顺序消毒可达到与单独UV消毒时(剂量为12、20或60 mJ·cm⁻²)以及单独NaClO消毒时(NaClO投加量为4、10或20 mg·L⁻¹)的相同消毒效果;且当需要的微生物灭活效率越高时,UV-NaClO 顺序消毒的优势越明显。同单独UV消毒相比,UV-NaClO顺序消毒后微生物的光复活率和暗修复率明显降低。当达到与单独NaClO消毒相同的微生物灭活效果时,UV-NaClO顺序消毒可有效降低DBPs的生成量,例如完全灭活E.coli,采用UV-NaClO顺序消毒,DBPs的生成量可较单独NaClO消毒降低了76.87%。本研究可为污水排放与再生利用消毒技术的选择提供参考。     

紫外线消毒后耐药性大肠埃希氏菌的光复活特性

为了考察耐药性大肠埃希氏菌在紫外线消毒后的光复活特性及耐药性的变化,选用从城市污水处理厂分离得到的多重耐药性大肠埃希氏菌SER8作为受试菌株进行紫外线消毒和光复活研究。考察不同剂量紫外线辐照对大肠埃希氏菌SER8的光复活率和光复活速率的影响,以及在磷酸盐缓冲溶液和二沉池出水中复活情况的差别。采用Kirby-Bauer纸片琼脂扩散法考察在紫外线消毒和光复活过程中大肠埃希氏菌SER8对四环素、氨苄西林、诺氟沙星、链霉素、庆大霉素、头孢噻肟、磺胺甲恶唑、环丙沙星和氯霉素的耐药表型。结果表明,在10~40 mJ·cm-2紫外线辐照剂量范围内,大肠埃希氏菌SER8的光复活率和光复活速率基本上随着紫外线辐照剂量的增大而减小。在紫外线消毒后接受日光灯照射的48 h内,大肠埃希氏菌SER8在二沉池出水中的复活率基本与磷酸盐缓冲溶液中的相似,但在48~72 h阶段存在一定的差异。接受20 mJ·cm-2紫外线辐照后经日光灯照射48 h的过程中,大肠埃希氏菌SER8对9种抗生素的耐药表型均未发生变化。     

紫外/过氧乙酸灭活大肠杆菌的效能及机理

病原微生物对公共卫生及生态系统产生了极大威胁,为研究紫外/过氧乙酸体系(UV/PAA)的消毒效能,以大肠杆菌为目标微生物,考察了PAA和UV投加剂量、不同背景物质对大肠杆菌灭活的影响,检测了体系中生成的活性物种并观察了反应过程中细胞形态变化。结果表明：在PAA浓度为60 μmol·L⁻¹和UV光强为2.25×10⁻⁷ Einstein·(s·L)⁻¹的条件下反应3 min后,大肠杆菌的灭活率能达到4.71 log,相较单独PAA体系和单独UV体系分别提高了2.76 log和0.82 log,且灭活率随PAA浓度和UV辐射剂量增加而提高。NH₄⁺和Cl⁻对于UV/PAA体系灭活大肠杆菌有轻微的抑制作用,而腐殖酸(HA)对于体系有较强的抑制作用。自由基淬灭实验和电子顺磁共振检测结果表明,UV/PAA体系灭活大肠杆菌的主要活性物质为羟基自由基(HO·)和有机自由基(RO·)。激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察的结果表明,UV/PAA体系灭活大肠杆菌时,会引起细胞膜轻微破损,但并不会导致严重的裂解。反应溶液中溶解性成分的荧光光谱分析表明大肠杆菌灭活时释放的有机物会随着细胞膜破损而增加,但释放的类蛋白大分子物质最终可被氧化为类腐殖酸小分子有机物。     

水质工程用紫外光消毒器的CFD数值模拟

紫外光消毒法是一种重要的污水深度处理方法,消毒器内部辐射强度的分布情况、微生物的停留时间及其运动轨迹对灭菌效果起着至关重要的作用。本文首次在国内系统介绍了采用计算流体动力学(CFD)手段对紫外光消毒器进行数值模拟研究的理论基础和技术路线,指出辐射强度的计算和停留时间的确定是其中的关键。以特定结构的紫外光消毒器为对象,对其内部流场进行了模拟计算,讨论了挡板位置不同所引起的消毒器内部速度场的变化情况;应用离散坐标辐射模型(DO)对紫外光辐射强度分布进行了模拟,同时加入离散粒子模型(DPM)来模拟消毒器内微生物的停留时长和运动轨迹,为最终计算微生物所受紫外光辐射剂量奠定了坚实的基础。     

几种农药对鲤鱼脑AchE的联合毒性效应

采用体内染毒的方法,以鲤鱼脑乙酰胆碱酯酶(AchE)活力为指标,研究了有机磷农药对硫磷与氯乐果、甲胺磷涕灭威之间的联合毒性效应.结果表明,这些农药之间均产生较强的协同作用,但是两种农药以不同比例加入,其产生的毒性效应有明显差别,涕灭威/对硫磷之间的协同作用要强于同类农药间的作用.