紫外与次氯酸钠消毒效果及影响因素研究

选取大肠埃希氏菌(Escherichia coli)为示踪菌种,研究了紫外消毒和次氯酸钠消毒的灭活效果(用对数灭活率来衡量),进行了实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测,同时考察了浊度、Fe3+浓度、有机物对紫外消毒的灭活效果影响,以及pH、氨氮浓度对次氯酸钠消毒的灭活效果影响。结果表明:(1)紫外消毒和次氯酸钠消毒对大肠埃希氏菌均有较好的灭活效果。紫外辐射剂量为15mJ/cm2时即可达到4.55的对数灭活率;次氯酸钠投加量为2.5mg/L,消毒时间30min即可100%灭活。(2)当紫外辐射剂量为15mJ/cm2时,浊度、Fe3+浓度增加或投加腐殖酸均可使紫外消毒的灭活效果变差。(3)pH升高或者氨氮浓度增大均会导致次氯酸钠消毒的灭活效果变差。     

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。     

基于CFD的两种紫外消毒模型的比较研究

为了预测紫外反应器的消毒效率,提高模拟的准确度,对两种紫外光强模型进行了比较分析。利用CFD技术,采用数值模拟的方法,对线源和柱源两种光强模型进行了光强分布以及消毒效率的模拟,并采用生物实验进行了验证。结果表明:与柱源模型相比,线源模型在近灯管处强度高42.3%,在1.2 cm处二者趋于一致;针对同一管式紫外反应器,透光率为95%时,线源模型的模拟结果偏大,柱源结果偏小;透光率为80%时,线源及柱源模型的模拟结果都偏大,流量及模型影响较小,透光率成为主要影响因素。综合比较,柱源模型适用于小型管式紫外灯消毒数值模型的开发。     

MBR出水氯、紫外、臭氧单独与组合消毒

采用氯、紫外和臭氧单独与2种组合工艺对MBR工艺中试出水进行了消毒实验,研究了不同消毒方式对指示性微生物的去除效果以及消毒副产物三卤甲烷(THMs)生成量随有效氯投加量的变化。结果表明,组合工艺消毒效果明显优于单独消毒效果,紫外剂量为25 mJ/cm2与有效氯投加量为3 mg/L的紫外与氯组合、臭氧投加量为6 mg/L与有效氯投加量为4 mg/L的臭氧与氯组合2种工艺消毒后出水中的总大肠菌群指标均满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的要求。THMs生成量随着有效氯投加量的增加而增加。相对紫外与氯组合消毒,臭氧与氯组合消毒可以大幅度降低THMs生成量,有效氯投加量为4 mg/L时,THMs生成浓度为14.11μg/L,比氯单独消毒过程降低了37.19%。     

超声波对城市污水处理厂出水消毒的研究

对于城市污水处理厂出水,传统消毒方法存在很多的弊端,实验对超声波消毒进行研究,探索城市污水处理厂出水消毒的新工艺。采用21.51 kHz与32.36 kHz 2个频率的超声波,通过改变超声波的频率、强度、辐照时间等因子,考察总大肠菌群的灭活情况。对超声波消毒效果、消毒机理及超声波与紫外线协同消毒效果进行了研究探讨。结果表明,超声消毒效果随超声时间及声密度的增大而增大;时间和声密度相同情况下,32.36 kHz超声的消毒效果强于21.51 kHz;对水体进行少量曝气时,消毒效果明显增强。超声波消毒技术与紫外消毒技术联用,10 s超声波预处理加20 s紫外消毒,总大肠菌群灭活率可达到4.5个对数单位,要优于1 min紫外消毒达到的3.7个对数单位,且能耗更低。     

电子束净化烟气机理探讨

探讨了电子束法净化电厂烟道气过程中自由粒子的产生以及SO2与NOx的脱除机理。结果表明:SO2的脱除有两条途径——热化学和辐射化学,在当量氨的存在下,热化学起主导作用;脱除NOx的过程则纯粹是辐射诱发的氧化-还原反应。     

微波辅助空气氧化水溶液中的PCP

采用活性炭为催化剂,对微波辅助空气氧化水溶液中的五氯酚进行了处理研究.考察了活性炭投加量、微波功率、辐射时间和通气量对溶液中五氯酚的去除率的影响.结果表明,在通气量为0.2 L/min,微波功率800 W和微波辐射60 min时,五氯酚的去除率可达到90%以上;对微波辐射前后的滤液进行紫外扫描和pH分析,可证实五氯酚被降解.     

水质对紫外消毒在两种典型再生水中应用的影响

以大肠杆菌为对象,研究了再生水水质变化对紫外消毒效果和光复活的影响。结果表明,紫外对大肠杆菌有很强的灭活作用,在紫外剂量为4mJ／cm^2时,大肠杆菌的灭活率达到了4．41个对数级。腐殖酸、铁和2种再生水水体中其他溶解性物质会影响光吸收和紫外透射率,但对紫外消毒动力学无影响。在颗粒物浓度为0～200mg／L的范围内,外源高岭土和活性污泥等颗粒物的投加对紫外消毒效果影响较小,而再生水水样W1中原有的2．61／1：g／L的颗粒物则会极大地影响消毒效果,使UV对细菌的灭活出现明显的拖尾现象。腐殖酸会增强紫外损伤大肠杆菌的光复活能力,但2种再生水中细菌的光复活能力相对磷酸盐缓冲溶液（PBS）中减弱,减弱程度在不同水样中有所不同。     

微波辅助空气氧化水溶液中的PCP

采用活性炭为催化剂，对微波辅助空气氧化水溶液中的五氯酚进行了处理研究。考察了活性炭投加量、微波功率、辐射时间和通气量对溶液中五氯酚的去除率的影响。结果表明，在通气量为0．2L／min，微波功率800W和微波辐射60min时，五氯酚的去除率可达到90％以上；对微波辐射前后的滤液进行紫外扫描和pH分析，可证实五氯酚被降解。     

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。     

卡鲁塞尔氧化沟反应器两相流PIV图像处理研究及实验分析

在单相数字粒子图像测速度(PIV)技术的基础上,研究了PIV两相流动的测试及图像处理方法.利用数学形态学的原理以及互相关法,对两相粒子图像进行标定、识别、区分和流场分析,编辑了相应的软件.并采用此技术对卡鲁塞尔氧化沟模型直道及弯道段二维液固两相流速进行测量,克服了传统点测量方法无法获取全场流动同步信息的缺陷,较好地反映了不同位置处固液流动分布的基本特性.结果表明,沟内径向流速远小于轴向,流速大小相差约一个数量级;同一断面上轴向流动分布是决定水力特性的主要因素;径向流速和水体动能是决定污泥沉积位置的主要因数,固相总体流速小于液相.     

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。     

增强的UV-B辐射对陆地生态系统的影响

本文根据最近的文献,回顾了ＵＶ－ Ｂ 辐射对陆地生态系统的影响。ＵＶ－ Ｂ 辐射影响植物物候、形态和次生代谢,从而改变生态系统的物种结构、竞争性平衡、食物链、植物病原体、物质循环、真菌移殖与叶片分解。植物物候、形态和次生代谢的变化是ＵＶ－ Ｂ 辐射调控影响生态系统的重要途径,具有重要的生态学意义。虽然我们已经适当了解了ＵＶ－ Ｂ 辐射对植物作用的机理,但由于温室内植物个体水平的短期响应与野外条件下生态系统的长期响应具有明显的差异,到目前为止还不能预测ＵＶ－ Ｂ辐射影响生态系统的精确后果,有时甚至连变化方向也不能预测。因此,必须强调生态系统对ＵＶ－ Ｂ 辐射长期响应的野外研究的重要性。     

紫外-氯顺序灭活地下水源水中真菌的效能

以地下水源水中真菌为研究对象,研究了单独紫外线灭活、单独氯灭活以及紫外线-氯顺序灭活的灭菌效果,同时对单独消毒剂灭活进行了动力学研究,确定了其动力学参数。结果表明:单独紫外线灭活时,在相同紫外剂量(I·t)下,高紫外强度(I)下真菌的灭活效果优于低紫外强度的灭活效果;紫外线灭活符合一级光化学反应,其速率常数k为0.044~0.077 cm2·(m W·s)~(-1)。单独氯灭活时,氯浓度2.0 mg·L~(-1),作用30 min,真菌灭活率达到95%;氯衰减符合一级衰减模型,即氯灭活真菌符合一级动力学反应,其速率常数k为0.056~0.081 L·(mg·s)~(-1)。紫外线-氯顺序灭活时,高紫外剂量-低加氯量可以达到低紫外剂量-高加氯量的灭活效果;真菌完全灭活时,紫外剂量从5 m J·cm~(-2)增加到30 m J·cm~(-2),加氯量可降低1~2 mg·L~(-1),减少了消毒副产物的生成量,降低了生态环境风险;紫外线与氯顺序灭活具有协同效应。     

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。     

浙江省辐射环境监测现状及对策研究

辐射环境是生态环境的重要组成部分,核与辐射环境安全是国家环境安全的重要内容.详述了目前浙江省辐射环境监测网络的建设情况,以及对核设施、铀矿及伴生矿放射性污染源、核技术运用、电磁辐射环境、辐射应急等进行辐射环境监测的情况,分析了存在的主要问题,并提出了相应的对策,为浙江省辐射环境监管提供技术支撑和科学依据,同时也对全国辐射环境监测和管理具有积极的指导意义.     

鼠伤寒沙门氏菌的紫外灭活及光复活抑制的研究

研究了鼠伤寒沙门氏菌的紫外失活动力学、在日光灯下的光复活现象以及氯对其光复活的抑制。结果表明,鼠伤寒沙门氏菌的紫外失活动力学曲线分为滞后区、一级动力学区、拖尾区三阶段,在PBS中的一级动力学失活速率常数为0.9041 cm2/mJ。而紫外灭活后的鼠伤寒沙门氏菌在日光灯下存在光复活。当紫外剂量为10 mJ/cm2时,鼠伤寒沙门氏菌在日光灯下照射3 h内发生明显的光复活,浓度从8.6×103CFU/mL增加到4.1×106 CFU/mL;但是在紫外消毒后,投加1 mg/L的氯可以有效抑制该细菌的光复活,投加2 mg/L的氯可以在10 min内全部灭活。因此,紫外-氯联合消毒能够有效的抑制鼠伤寒沙门氏菌细菌光复活,使其得到高效灭活。     

活性炭-微波辐射法去除苯酚的机理研究

通过微波辐射前后水样的紫外分光扫描分析,以及微波辐射后水样中的苯酚浓度和COD浓度之间线性相关性分析表明,活性炭-微波辐射强化除酚效率的主要机理是微波使反应体系温度升高导致的活性炭加速吸附作用,而不是微波诱导催化氧化作用。通过对微波辐射前后活性炭的SEM扫描电镜分析说明,活性炭在微波场中由于“微域爆炸”导致其表面及内部孔隙结构的变化, 吸附性能得到改善,是强化苯酚去除的另一原因。 研究还表明,在较短的作用时间内,活性炭-微波辐射法的除酚效率高于常温吸附,但低于沸腾条件下的高温吸附。活性炭-微波辐射去除苯酚的规律遵循其吸附特性,温度越高,吸附反应速度越快。     

臭氧接触池与清水池合建的三维数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent,结合标准κ-ε模型和组分输运模型,建立了臭氧接触池和清水池的三维紊流模型;通过计算流体的停留时间分布曲线(RTD),对臭氧接触池的水力效率进行了模拟研究。在此基础上,提出了在清水池前段第一廊道设置臭氧接触池的合建方案。结果表明:单一的臭氧接触池水力效率较低,T10/HRT值仅为0.42;而臭氧接触池与清水池经过合建后,T10/HRT值达到0.65,其臭氧消毒水力效率提高了55%。     

污水紫外消毒微生物光复活原理及其控制技术

紫外消毒技术因其具有操作简单、无有害副产物、经济高效等优势,在污水处理中越来越广泛被应用.但其无剩余消毒能力,微生物在光照条件下进行修复而实现复活,从而导致出水微生物数量增多.综述了国内外紫外消毒出现的光复活现象,阐述了污水紫外消毒微生物光复活原理和控制技术.