模拟配水管网中管材和余氯对生物膜形成的影响

以环状生物膜挂片反应器(BAR)模拟实际管网,研究了有氯、无氯2种原水情况下,镀锌钢、铸铁、不锈钢、PE、UPVC5种管材上细菌的生长规律.结果表明,单位面积最大细菌数,镀锌钢>铸铁>UPVC>不锈钢>PE;在无氯原水的试验中,达到单位面积最大细菌数所需天数,镀锌钢>(铸铁、不锈钢)>UPVC,PE管上细菌没有较大增加.加氯可控制镀锌钢、PE、UPVC上细菌的生长速度,此外,3种金属管材会发生锈蚀,引起水浊度、色度上升;PE是防止微生物在管壁生长最理想的管材;不锈钢则是值得选择的金属材料.     

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.     

水力负荷对生物陶粒反应器运行的影响

不力负荷较低是影响生物陶粒反应器在实际中运用推广的重要因素之一。本实验研究了不同水力负荷条件下生物陶粒反应器对进水中有机物,氨氮及其它污染物的去除效果。结果表明,不同水力负荷对生物陶粒反应器处理效果没有影响,对ＯＣ,氨氮,ＵＶ２５４,色度和浊度去除率分别为２０％,９０％,３０％,３８％,７６％。     

生物陶粒与生物活性炭上微生物群落结构的PCR-SSCP技术解析

采用PCR-SSCP(单链构象多态性)技术,以16S rRNA基因的V4-V5区为靶对象,分析用于饮用水处理的生物陶粒和生物活性炭上的微生物群落结构.对生物陶粒和生物活性炭上的微生物分别进行超声波洗脱、R2A和LB平板培养后提取基因组DNA.结果表明,除生物活性炭超声波洗脱不能提取到DNA外,其他处理均能提取到大小在10 kb以上的基因组DNA,但所提取的量有较大差异.以提取的DNA为模板分别进行PCR,均能扩增到408 bp的基因片段.这些片段经λ核酸外切酶消化处理后进行SSCP电泳.结果显示,超声波洗脱、R2A和LB培养对试验结果影响不明显.生物陶粒的微生物基因扩增片段SSCP图谱相同,且只出现1条带.测序后与基因组数据库对比,结果显示其与uncultured Pseudomonas sp. clone FTL201 16S rDNA （GenBank登录号AF509293.1）片段同源性为92%.生物活性炭的微生物基因扩增片段SSCP图谱也相同,但有2条带.测序对比的结果表明, 这2个基因片段与Bacillus sp. JH19 16S rDNA （GenBank 登录号DQ232748.1）片段和Bacterium VA-S-11 16S rDNA （GenBank登录号AY395279.1）片段的同源性分别为100%和99%.     

模拟配水管网中悬浮颗粒物对生物膜形成的影响

分别采用2 μm、8 μm醋酸纤维滤膜过滤活性炭柱出水,滤出水分别通入BAR反应器,以活性炭出水做对照试验通入BAR反应器,加氯（次氯酸钠）量均为0.5 mg·L^－１（总氯）,对比3种水质情况下生物膜的形成过程,采用颗粒计数仪测定BAR进水的颗粒物分布.结果表明,悬浮颗粒物能携带大量细菌避开消毒剂的作用,且对生物膜上的细菌量有直接影响.生物膜上的细菌量为：活性炭出水>8 μm滤出水>2 μm滤出水.颗粒物的存在使生物膜结构不稳定,推迟了达到最大生物量的时间,且颗粒物数量越多,粒径越大,生物膜稳定性越差,达最大生物量的时间越长,试验中2号BAR生物膜达最大生物量的时间比1号BAR中生物膜迟4 d,3号BAR生物膜达最大生物量的时间比2号BAR生物膜迟8 d;进水颗粒物数量对出水的细菌量影响很大,颗粒物数量越多,出水细菌量越多.     

单过硫酸氢钾复合粉在饮用水消毒过程中的副产物生成特性及遗传毒性变化

以北京田村山净水厂原水和炭后出水作为试验用水,对新型消毒剂单过硫酸氢钾复合粉消毒后生成的消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)进行定性分析.向受试水样中分别投加单过硫酸氢钾复合粉和次氯酸钠,比较了复合粉消毒和氯消毒的DBPs生成量,并通过umu试验对水样消毒后的遗传毒性变化进行测试.结果表明,测试水样投加单过硫酸氢钾复合粉消毒前后的有机物种类变化不大,但仍有新的卤代烃和卤代物生成.与氯消毒相比,单过硫酸氢钾复合粉消毒后生成的三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的含量更低.另外,根据umu测试的结果,经单过硫酸氢钾复合粉消毒后原水和炭后水的遗传毒性均明显低于氯消毒.然而在水中有机物较多和消毒剂投加量较大时,单过硫酸氢钾复合粉用于消毒仍有一定安全风险.     

北京市模拟给水管网管壁微生物膜群落分析

以北京市模拟给水管网管壁微生物膜为研究对象,采用HPC(异养菌平板计数)和PCR-SSCP(单链构象多态性)方法,分析模拟给水管网管壁微生物膜异养菌数目和微生物群落结构.结果表明,在相同流速条件下,镀锌钢管的管壁微生物数量约为PVC管的5倍.在相同材质的镀锌钢管内,死水区的HPC计数量约为0.6m·s-1,是流速区的1/5.计数结果的差异可能与不同材质表面的光滑度及流速造成微生物生长所需的氧气和营养基质不同有关.而不同材质和不同流速区微生物群落的SSCP电泳图谱则显示为一样,均在相同位置出现同样条带.测序结果显示, SSCP电泳图中的3条带与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus, GenBank登录号为AB190077)、假单胞菌(Peudomonas sp.yged143, GenBank登录号为EF419342)和未分类细菌(Bacterium UASWS0134, GenBank登录号为DQ190347)的同源性分别为100%、99%和94%.测序结果的一致性可能与取样点为同一模拟管网,距离比较接近,不同微生物容易在其中流动和转移有关.而潜在致病菌蜡状芽孢杆菌和假单胞菌的存在则提示应该更加重视饮用水的微生物安全性.     

避光处理对污水紫外线消毒后大肠杆菌光复活的影响研究

以大肠杆菌为受试菌种,研究了避光处理对紫外线消毒后三级出水中细菌光复活的影响.将紫外线消毒后的水样避光放置一定时间后再置于光复活条件下,研究了大肠杆菌的复活特性.结果表明,避光放置6h以内,见光后大肠杆菌的光复活能力即刻恢复,并最终达到与非避光处理基本相同的最大复活值;5 mJ/cm2和20mJ/cm2紫外线剂量照射后,最大复活百分比分别为31.1%和0.45%,复活速率分别为1.67×104CFU·(mL·h)-1和125 CFU·(mL·h)-1.延长避光时间至24 h,5 mJ/cm2和20mJ/cm2紫外线剂量照射后的大肠杆菌见光后,最大复活百分比分别减小到10.0%和0.3%,复活速率分别减小到830CFU·(mL·h)-1和20CFU·(mL·h)-1.以上结果表明,延迟消毒后出水见光时间,只能在一定程度上推迟或削弱大肠杆菌的光复活,并不能有效保证复活受到抑制,即紫外线消毒后出水中的微生物仍然存在高的复活风险.     

纳滤膜在地下水除氟中对Cl^-／F^-的选择性分离

荷负电型纳滤（NF）膜在地下饮用水除氟中,对离子F^-的截留率（65％-78％）要高于对离子Cl^-的截留率,且表现出较好的Cl^-／F^-的选择性（离子选择性系数S〉1．5）和Donnan排斥作用。当水溶液中离子F^-和Cl^-单独存在时,随原水F^-浓度增加,NF膜对F^-的截留率由64．3％增至73．0％,当原水F^-浓度小于3．3mg／L时,NF膜出水F^-浓度小于1．0mg／L;而随Cr浓度增加,NF膜对Cl^-截留率由44．7％减小至20％以下。当F^-和Cr共存时,受F^-浓度增加的影响,NF膜Cl^-的截留率逐渐减小;受Cl^-浓度增加的影响,NF膜F^-截留率同样表现出减小的趋势。由S值随r浓度的增加而增大,可知NF在地下水除氟中F^-与Cl^-之间存在明显的竞争关系。     

中试清水池水力条件对氯消毒效率的影响

以枯草杆菌黑色变种芽孢为目标微生物,以紫外线消毒后的炭滤池出水为进水,在中试清水池模型中模拟氯消毒过程,通过改变清水池导流板数目获得不同的水力条件,研究清水池水力条件对氯消毒效率的影响.结果表明,在本试验中,不同水力条件下以Ct10值计算的NaClO对枯草杆菌黑色变种芽孢的灭活系数之间相互一致,而不同水力条件下以CT值计算的NaClO对枯草杆菌黑色变种芽孢的灭活系数之间相差很大,表明Ct10是评价清水池消毒效率的合理指标;在Ct10=(100~300)mg.min/L的范围内,NaClO对枯草杆菌黑色变种芽孢的灭活系数为0.0016 L/(mg.min),与其他研究者的结果具有很好的一致性;清水池水力条件的改善可以提高消毒效率,在CT=(100~700)mg.min/L的范围内,当CT值固定时,随着清水池内导流板数增多,水力条件得到改善,t10增加,目标菌种的灭活率显著提高.