饮用水高级氧化处理技术的生物有效性研究

【摘要】饮用水安全问题是我国面临的最为突出环境问题之一,它直接关系到人民群众的生命和健康。为了避免由于水污染带来的饮用水安全隐患,饮用水消毒在控制水致疾病、提高微生物安全的过程中起到了非常重要的作用。高级氧化工艺作用机理是通过不同途径产生羟自由基(·OH)的过程。羟自由基在饮用水的处理中效果明显,其操控简便,氧化能力强,无选择性,反应速度快,处理效率高,降解毒性有机污染物完全无害化,无二次污染等优势在饮用水处理中显现出巨大的发展潜力。本文基于大气压强电场放电技术,利用高级氧化技术产生的以羟自由基为主的高浓度活性氧自由基,以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌黑色变种芽孢为配水菌种进行了剂量杀灭实验和时间效应杀灭实验,并从漏出蛋白和扫描电镜实验对其杀灭机理进行了探究,并对大连市某饮用水源地水库进行了原水杀灭实验,从而验证了高级氧化技术对饮用水消毒灭菌的高效性。(1)人工配水实验中排除了浊度和有机物的影响,仅考虑活性氧自由基对细菌的剂量和时间的杀灭效应,当TRO的浓度为0.7mg/L时,反应时间为30s时,对大肠杆菌浓度为1.0x105cfu/mL的实验用水的杀灭率可达到100%;当TRO的浓度为6mg/L时,反应时间为20min时,对枯草芽孢杆菌黑色变种芽孢浓度为1.0x104cfu/mL的实验用水的杀灭率可达到100%.(2)原水实验中首先对原水中的浊度、COD、菌落总数、总大肠菌群数、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌在一年中随温度变化趋势进行了分析,针对一年中水质最好和最坏的两个月份3月份和8月份的原水进行处理实验,在3月份,当TRO浓度为0.8mg/L时,各项指标能达到国标要求；在8月份,当TRO浓度为1.2mg/L时,各项指标能达到国标要求。(3)通过蛋白漏出实验和扫描电镜实验说明由于活性氧自由基用于大肠杆菌和枯草芽孢杆菌芽孢的细胞壁和细胞膜,破坏了其屏障作用,使细胞的通透性增加,将胞内物质物质转移到胞外,细胞由于缺少某些必要的活性物质而失活。
【作者】杨海东；
【导师】张芝涛；田一平；
【作者基本信息】大连海事大学，船舶与海洋工程，2014，硕士
【关键词】大气压强放电；活性氧自由基；饮用水处理；消毒灭菌；

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