对水处理中紫外线杀菌效能的分析
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紫外光反应技术在水处理中的应用研究水是人类生活中必不可少的资源之一,而随着工业化和城市化进程的加快,水污染问题也越来越严重。
为了保障人类的健康和环境的可持续发展,寻找高效、安全、经济的水处理技术显得尤为重要。
在众多的水处理技术中,紫外光反应技术因其高效的杀菌能力和对有机污染物的降解效果而备受关注。
紫外光反应技术利用波长在200~400纳米的紫外光照射水体,通过电子的激发和电离作用,从而杀灭细菌、病毒和其他微生物。
在水处理中,紫外光可以有效地破坏微生物的DNA和RNA,使其失去生活力。
因此,紫外光反应技术被广泛应用于饮用水和游泳池水的消毒处理。
相比传统的氯消毒方法,紫外光反应技术不需要添加化学物质,消除了二次污染的风险,并且不会产生有害的副产物。
除了消毒处理,紫外光反应技术还能够对水中的有机污染物进行降解。
有机污染物包括各类有机溶剂、农药和工业废水中的有机物,它们对环境和人类健康造成严重威胁。
传统的水处理方法往往难以完全降解这些有机污染物,而紫外光反应技术由于其高能量的紫外光辐射,可以有效地破坏有机分子的化学键,并将其降解成无害的物质。
研究表明,将紫外光反应技术与其他水处理方法相结合,如臭氧氧化和活性炭吸附,能够显著提高有机污染物的降解效果。
然而,紫外光反应技术在水处理中仍然存在一些挑战和限制。
首先,紫外光反应技术对水中溶解性有机物的降解效果较好,但对悬浮颗粒和微生物的处理效果相对较弱。
其次,紫外光反应技术需要较高的能量输入,因此能耗较高。
此外,紫外光反应技术对水质的透明度也有一定要求,水中的浑浊物质和颜色物质会影响紫外光的穿透深度,降低反应效果。
因此,在实际应用中,人们需要综合考虑水质特点和处理需求,选择合适的紫外光反应技术及其工艺条件。
针对紫外光反应技术在水处理中的应用研究,研究者们进行了大量的实验和模拟研究。
他们通过调节紫外光的波长和强度、氧化剂和催化剂的添加以及反应器的设计等手段,来优化紫外光反应技术的处理效果和能量利用率。
紫外线杀菌器在水处置中的作用与特点紫外线为波长介于16-397nm的电磁波,其光子能量较低,不足以使原子或分子电离,故属非电离辐。
依照波长可将紫外线分为A波、B波、C波和真空紫外线。
在波长160-200之间,真空UV关于TOC的去除十分有效,波长在185nm时,TOC去除率最高。
消毒灭菌用的紫外线是C波紫外线,其波长范围是200-275nm,杀菌作用最强的波段是250-270nm,在此波段会产生足够剂量的强紫外光照射到液体或空气中,刹时破坏各类细菌、病毒等微生物细胞组织中的DNA、RNA,当病毒或细菌在此波段照射下,吸收超过6000-10000U.W.sec/cm2的剂量,其生命中枢DNA即遭破坏,使其当即死之或丧失繁衍能力。
紫外线属广谱杀菌类,能杀死一切微生物,包括细菌、结核菌、病毒、芽孢和真菌。
UV在水处置系统中的应用1.TOC去除2.消毒杀菌3.臭氧分解4.氯和氯胺的去除特点1.能迅速有效地杀灭各类细菌、病毒等微生物;2.通过光解作用,能有效降解水中的氯化物;3.操作简单,保护方便;4.占地面积小,处置水量大;5.无污染,环保性强,可不能产生毒副作用;6.投资本钱低,运行费用低,设备安装方便;7.利用光学原理设计独特的内壁处置工艺,使腔体内得以最大限度地利用紫外线,使杀菌成效成倍提高。
注意事项及利用说明1.紫外线不能直接照射到人体的肌肤;2.紫外线对工作环境的温度和湿度有必然的要求:在20℃以上,照射强度较稳固;在5~20℃之间,随温度的上升照射强度增加;相对湿度60%以下时,杀菌能力较强,湿度增至70%时,微生物对紫外线的灵敏性降低,湿度增至90%时,杀菌力衰退30%~40%。
3.对水进行消毒时,水层厚度均应小于2cm,水流过时同意90000UW.S/cm2以上的照射剂量才能使水达到有效消毒。
4.紫外灯管和套管表面有尘埃和油污时,会阻碍紫外线透过,因此应常常以酒精、丙酮、氨水作擦拭。
5.灯管启动时,加温至稳固状态需数分钟,端电压较高。
水处理技术中紫外线的杀菌机理研究紫外线(ultraviolet, UV)是一种能量较高的电磁辐射,波长范围从10纳米到400纳米。
在水处理技术中,紫外线被广泛应用于杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物。
本文将探讨紫外线杀菌的机理,并介绍紫外线在水处理中的应用。
紫外线杀菌机理主要分为直接破坏细菌的核酸和间接杀菌两种方式。
首先,紫外线可以直接破坏细菌和病毒的DNA和RNA分子。
细菌和病毒的遗传物质DNA和RNA是它们生存和繁殖的基础,它们的复制和转录需要特定的酶来完成。
而紫外线能够破坏DNA和RNA链的结构,导致它们无法被复制和修复。
具体来说,紫外线通过吸收细菌和病毒DNA和RNA分子中的肽键中的能量,将其变为电子能量,从而破坏链中的氢键和酶的反应位点。
这样一来,DNA和RNA的结构就被破坏,无法进行持续的复制和转录,进而导致细菌和病毒死亡。
其次,紫外线还可以通过间接杀菌机理来杀灭细菌和病毒。
当紫外线照射到水中时,水分子会吸收紫外线的能量,产生自由基和其他活性氧物质,如羟基自由基(OH-)、超氧自由基(O2-)、过氧化氢(H2O2)等。
这些活性氧物质具有强氧化性,能够直接破坏细菌和病毒的细胞壁和膜,导致其死亡。
此外,活性氧物质还可以损伤细胞内部的蛋白质和酶,破坏其正常功能,从而导致细菌和病毒死亡。
紫外线在水处理中的应用主要是通过紫外线灯来实现。
紫外线灯发出的紫外线照射到水中,杀灭其中的微生物。
紫外线灯有不同的波长和功率,波长通常在254纳米处,这是细菌和病毒最容易吸收的波长。
而功率则取决于水处理系统的流量和所需的杀菌效果。
一般情况下,细菌和病毒在紫外线照射下的死亡效果可以达到99.9%以上。
紫外线在水处理中的应用有许多优点。
首先,紫外线无需添加化学药剂,避免了化学残留物对水质的污染。
其次,紫外线不会改变水的味道、颜色和气味。
此外,紫外线处理过程简单、高效,可以适用于不同规模和流量的水处理系统。
然而,紫外线也有一些限制。
对水处理中紫外线杀菌效能的分析【摘要】当今,许多国家已禁止在自来水消毒中采用氯及含氯化合物药剂,由于,在使用含氯药剂消毒过程中会产生三卤甲烷等致癌或致突变物质,从而造成水体的二次污染。
因此,具有安全可靠高效杀菌作用的紫外线消毒技术逐渐发展起来,并越来越受到人们的关注。
但是紫外线的使用也有一定的限制,通过紫外线照射时间及进水浊度的变化,研究了具有一定照射强度的紫外灯的杀菌效能变化,并得出了紫外线具有最佳杀菌效果的进水极限浊度和照射时间。
为饮用水和污水的消毒处理提供了实验基础。
【关键词】紫外线;杀菌效果;大肠杆菌;芽孢杆菌根据当前自来水处理方法来看,通过常规的处理工艺是不能杀灭自来水中的细菌,为此消毒杀菌成为饮用水处理中不可缺少的一项重要环节。
我国目前的自来水消毒主要采用氯消毒。
由于液氯消毒技术成熟、效果可靠、价格便宜,因此液氯消毒是我国应用最广泛、使用历史最悠久的一种杀菌方法,但是随着地表及地下水污染的日益严重,水中污染物的种类越来越复杂,氯分子易与某些有机污染物反应形成含氯化合物等副产物,这些副产物大多为“三致”物质,长期饮用这种水,将会对人类的身体健康带来危害。
为了解决这一问题,人们研究用其他方法来代替液氯消毒。
二氧化氯消毒与次氯酸钠消毒是新兴起的消毒方法,它们的杀菌原理同液氯相同,即利用次氯酸分子破坏细菌的酶系统。
但是它们都需要现场配备专门的发生器与投配设备,随用随制,不能贮存,且存在安全隐患,而且这些含氯消毒剂也不能完全避免副产物的生成。
鉴于以上原因,某些发达国家已禁止含氯消毒剂用于饮用水杀菌,因此更加有效、环保的消毒方法应运而生。
通过本实验对浊度和照射时间对紫外线杀菌效能的影响研究。
得出了在实验条件下紫外线获得最佳杀菌效能的极限浊度和照射时间。
并且研究了在此条件下,对不同紫外线抗性菌种的杀灭效能。
1.实验材料与方法1.1实验装置实验装置见图1。
石英玻璃紫外灯,内径2cm,功率30W;杀菌柱,内径4. 1cm。
家用饮水电过滤器的滤芯种类及其特点饮水安全一直是人们生活的重要问题之一。
随着水污染问题日益严重,越来越多的家庭开始关注饮用水的质量。
为了解决水质问题,家用饮水电过滤器成为一种常见的选择。
而滤芯作为饮水电过滤器的核心部件,其种类和特点对于饮用水的过滤效果和体验起到了至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的家用饮水电过滤器滤芯及其特点。
1. 活性炭滤芯活性炭滤芯是目前最常见的家用饮水电过滤器滤芯之一。
它通过吸附和催化的作用,可以有效去除水中的余氯、异味、颜色、有机物等。
活性炭滤芯的优点是能够提升水质的口感和清新度,使水更加清爽、纯净。
此外,活性炭滤芯还可以延长家用饮水电过滤器的使用寿命,减少维护成本。
由于其使用方便、效果明显,活性炭滤芯在市场上非常受欢迎。
2. 颗粒物滤芯颗粒物滤芯又称为PP棉滤芯,是一种较为常见的家用饮水电过滤器滤芯。
它采用高效过滤材料制成,可以有效去除水中的杂质,如泥沙、铁锈、悬浮颗粒等。
颗粒物滤芯的特点是过滤效果好、寿命长、价格相对便宜。
它能够保护水机内部的其他部件,避免因杂质的沉淀而影响正常使用。
同时,颗粒物滤芯还可以起到一定的预处理作用,为后续滤芯提供更好的保护。
3. 超滤滤芯超滤滤芯是一种较为高级的滤芯,其过滤精度较高,可过滤水中的微生物、病毒等微小物质。
超滤滤芯通过其独特的膜孔结构,可以将水中的颗粒物、胶体、细菌等截留在膜表面,同时保留水分子和有益矿物质。
超滤滤芯可以显著提高饮水的安全性和可靠性,使得家庭饮水更加健康。
然而,超滤滤芯过滤精度较高,滤芯本身较为脆弱,需要定期更换,维护成本较高。
4. RO膜滤芯RO膜滤芯是家用饮水电过滤器中最为高级的滤芯之一,其过滤精度可达到纳米级别。
RO膜滤芯通过反渗透的原理,将水中的离子、有机物、重金属等有害物质彻底去除,以获得高纯度的饮用水。
RO膜滤芯的优点在于过滤效果极佳,能够有效去除水中的微量有害物质,提供纯净的水源。
然而,RO膜滤芯的工作压力相对较高,能耗较大,排放大量废水,同时还要求水源水质较好,否则会加速滤芯污染,降低水处理效果。
紫外线灭菌技术在水处理中的应用水是生命的源头,但是仍然存在一些细菌、病毒等微生物通过环境污染进入水中,影响水质安全,更严重的是会导致疾病传播。
因此,处理水的卫生安全是至关重要的。
现代科技已经发展到足以掌控这一过程并确保水质安全。
其中,紫外线灭菌技术是一项非常有效的技术,已经被广泛应用于水处理过程之中。
第一节:紫外线灭菌技术简介紫外线灭菌技术属于非化学式杀菌技术,其原理就是通过紫外线照射灭菌灯管,将细菌和病毒等微生物的核酸结构损坏,使它们失去生命活力。
紫外线灭菌技术不需要化学药品,也不会在水中产生任何残留物,对水质也没有任何影响,因此是一种非常环保、可靠的水处理技术。
第二节:紫外线灭菌技术的应用范围紫外线灭菌技术的应用范围非常广泛,可以应用于社区供水、饮用水、游泳池、污水处理、水上乐园等各种水处理场所。
此外,紫外线灭菌技术不仅可以用于水的消毒,还可用于餐饮、医疗行业的具体器具消毒等场所,满足了多个场所的需求。
第三节:紫外线灭菌技术的优点1. 高效性:紫外线灭菌技术可以有效地杀灭大多数病毒和细菌,配置合理的的设备可达到95~99.99%的灭菌率。
紫外线灭菌速度快,一般在数秒至数十秒内即可完成灭菌。
2. 环保型:紫外线灭菌技术是一种非化学式杀菌技术,不会产生任何化学药品,也不会产生任何微毒或副产物。
3. 节能:紫外线灭菌技术不需要耗费高额的能源,一旦投入使用,各种辅助设施的费用也会沉降下来,因此运行成本较低。
4. 操作便利:紫外线灭菌技术使用操作简单,只需开启开关即可使用,维护操作也非常方便。
5. 灵活应用:紫外线灭菌技术可以应用于各种水处理场所,非常灵活。
设备小巧、结构紧凑,可以适应各种不同的采用要求。
第四节:紫外线灭菌技术的应用案例1. 青海湖桥头水厂:青海湖是我国最大的内陆咸水湖,其水源状况急需进行有效消毒。
青海湖桥头水厂利用大规模紫外线消毒技术,从而提高了青海湖桥头水厂供水的水质与水源的安全性,保证了当地居民健康的饮用水。
浅析紫外线消毒技术在家用净水器中的运用紫外线消毒技术的出现大大提高了水的净化效果,其在家用净水器中的运用也得到了广泛应用。
本文将从紫外线消毒技术的原理、优势和在家用净水器中的运用等方面进行浅析。
紫外线消毒技术是一种通过紫外线照射来杀灭水中细菌和病毒的技术。
紫外线具有辐射杀菌的作用,其波长在100~400纳米之间,主要作用在紫外线C波段(UV-C)。
当水经过紫外线灯管照射时,紫外线破坏了细菌和病毒的DNA或RNA分子,使其丧失生存能力,从而起到了杀菌的效果。
紫外线消毒技术在净水器中有着显著的优势。
紫外线消毒技术是一种物理性杀菌方法,不需要添加化学药剂,避免了传统消毒方法可能产生的二次污染。
紫外线消毒技术处理速度快,反应时间短,能够在短时间内灭活细菌和病毒。
紫外线消毒技术无需预处理,直接进入紫外线照射区即可完成杀菌过程,操作简便,维护成本低。
紫外线消毒技术对水的物理性质基本无影响,不改变水的化学成分和味道,保持水的优质口感。
紫外线消毒技术在家用净水器中的运用主要通过紫外线灯管实现。
家用净水器通常采用预处理和紫外线消毒两个步骤来提高水质。
预处理环节通过滤芯等材料将水中的悬浮物、颗粒物、胶体物等杂质去除,以减少紫外线消毒环节的负担,确保紫外线能够充分照射到细菌和病毒。
接下来,水经过预处理后会进入到装有紫外线灯管的紫外线消毒器。
当水经过紫外线区域时,紫外线照射水中的细菌和病毒,使其丧失活力,达到杀菌的效果。
经过紫外线消毒后的水再经过活性炭等滤芯进行后处理,以去除残留的异味和有机物,进一步提升水质。
紫外线消毒技术在家用净水器中的运用为家庭提供了一种安全、高效、环保的水处理方法。
其物理性杀菌的特点使得水的杀菌过程更加安全可靠,不会带来二次污染。
紫外线消毒技术对细菌和病毒的杀灭效果受到水的浊度、水质和水流速度等因素的影响,因此在实际应用中需要根据不同的水质情况进行调整和优化,以保证水质的安全和稳定。
紫外线消毒技术在水处理中的应用及优越性分析水是人类生活必不可少的,但水源的污染也是人类面临的一大难题。
因此,对于水的消毒处理至关重要。
传统的水处理消毒方式包括加氯、臭氧和氯酸钠等化学物质,但由于化学剂残留和环境污染等问题,这种方式受到了一定的限制。
近年来,紫外线消毒技术因其精准高效、无二次污染等优点得到了广泛应用,尤其在水处理中更是成为了新宠。
一、紫外线消毒技术在水处理中的应用1. 去除水中有害细菌紫外线消毒技术可以有效杀灭水中常见的细菌、病毒和其他微生物,如陶氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,从而使得水质达到消毒标准。
这种方式不需要添加化学剂,只需要将水通过紫外线灯照射一定的时间即可。
2. 确保水质保持稳定性对于传统的消毒方式而言,如果在添加过多或者过少消毒剂的情况下会对水质造成影响,容易引起环境污染。
而紫外线消毒技术通过其高效无污染的治理方式,能保证水质量的稳定性,不会对水产生二次污染,保证了水的可持续性。
3. 减少过度反应除了保证水质的稳定性,紫外线消毒技术还可以减少水处理过程中的过度反应。
在加氯等化学物质进行消毒的过程中,如果不加控制会导致过度反应,产生的余氯和次氯酸盐可能会产生化合物,导致更多的水质污染。
二、紫外线消毒技术优越性分析1. 环保无污染相较于传统的消毒方式,紫外线消毒技术的处理过程中不需要添加任何化学剂,因此不会产生二次污染。
不会产生有毒物质再次流入水体中,非常环保。
2. 高精准度紫外线消毒技术的消杀机制非常特殊,从而能够达到高精准度杀灭目标细菌、病毒等微生物的效果。
相较于其他消毒方式,紫外线消毒技术的杀灭病菌不受水质及水温影响,从而可靠性高。
3. 操作简单相对于其他消毒方式,紫外线消毒技术的设备操作起来比较简单易用。
其也不会对水的味道、色泽产生影响,因此接受度也比较高。
4. 高安全性紫外线消毒技术在使用过程中没有任何火焰或燃气,不需要添加化学物质,确保了充分的安全性。
然而,紫外线消毒技术在应用过程中仍然存在着一些不足之处,无法处理水中的溶解有机物、金属离子等污染物,也无法消灭孢子、囊病毒等一些微生物,因此需要与其他处理方法结合使用。
紫外线照射技术在水处理行业中的应用近年来,环保和节能成为了全球各国所面临的一个重要问题。
因此,许多行业都在不断探索各种新技术和方法来改善产品的品质和提高效率。
其中,水处理行业也不例外。
在水处理行业中,紫外线照射技术已经被广泛应用。
紫外线照射技术是一种绿色、节能、高效的方法,能够杀灭水中的细菌和病毒,防止水中被污染物的传播。
1. 紫外线照射技术的原理及优势紫外线照射技术是一种非常独特的技术,通过利用紫外线杀灭水中的有害细菌和病毒。
紫外线辐射的波长只能杀死细菌和病毒,而对水中的其他微生物和有机化合物几乎没有影响。
这种技术的优势在于,它可以高效地消毒水,并且进行消毒的过程非常快速和简单。
2. 紫外线照射技术在水处理中的应用紫外线照射技术在水处理中的应用非常广泛,涵盖了许多不同的领域。
最常见的是在饮用水处理中使用。
紫外线照射被广泛地应用于饮用水处理过程中的饮用水供应设施,包括运输、处理、灌装和销售。
另一个应用则是在工业处理过程中使用。
许多工业过程需要使用清洁水,如制药、食品加工和电子制造业等,都可以使用紫外线照射来进行如此清洁水处理。
3. 紫外线照射技术的发展和趋势随着科技的不断发展和创新,紫外线照射技术也在不断发展和进步。
例如近年来,我们开始将紫外线照射技术与其他技术的结合使用,如与光催化氧化和反渗透膜技术结合使用,以达到更高的效率和更好的清洁水处理效果。
我们可以看到,紫外线照射技术将在未来得到更加广泛的应用,以适应人们对于清洁水处理的需求。
4. 总结紫外线照射技术是一种非常优异的水处理技术,它所具有的优势和应用领域使得它成为了一个受欢迎的技术。
随着技术的发展,紫外线照射技术将会得到更加广泛的应用,以保障我们的水资源的清洁与安全。
对水处理中紫外线杀菌效能的分析
【摘要】当今,许多国家已禁止在自来水消毒中采用氯及含氯化合物药剂,由于,在使用含氯药剂消毒过程中会产生三卤甲烷等致癌或致突变物质,从而造成水体的二次污染。
因此,具有安全可靠高效杀菌作用的紫外线消毒技术逐渐发展起来,并越来越受到人们的关注。
但是紫外线的使用也有一定的限制,通过紫外线照射时间及进水浊度的变化,研究了具有一定照射强度的紫外灯的杀菌效能变化,并得出了紫外线具有最佳杀菌效果的进水极限浊度和照射时间。
为饮用水和污水的消毒处理提供了实验基础。
【关键词】紫外线;杀菌效果;大肠杆菌;芽孢杆菌
根据当前自来水处理方法来看,通过常规的处理工艺是不能杀灭自来水中的细菌,为此消毒杀菌成为饮用水处理中不可缺少的一项重要环节。
我国目前的自来水消毒主要采用氯消毒。
由于液氯消毒技术成熟、效果可靠、价格便宜,因此液氯消毒是我国应用最广泛、使用历史最悠久的一种杀菌方法,但是随着地表及地下水污染的日益严重,水中污染物的种类越来越复杂,氯分子易与某些有机污染物反应形成含氯化合物等副产物,这些副产物大多为“三致”物质,长期饮用这种水,将会对人类的身体健康带来危害。
为了解决这一问题,人们研究用其他方法来代替液氯消毒。
二氧化氯消毒与次氯酸钠消毒是新兴起的消毒方法,它们的杀菌原理同液氯相同,即利用次氯酸分子破坏细菌的酶系统。
但是它们都需要现场配备专门的发生器与投配设备,随用随制,不能贮存,
且存在安全隐患,而且这些含氯消毒剂也不能完全避免副产物的生成。
鉴于以上原因,某些发达国家已禁止含氯消毒剂用于饮用水杀菌,因此更加有效、环保的消毒方法应运而生。
通过本实验对浊度和照射时间对紫外线杀菌效能的影响研究。
得出了在实验条件下紫外线获得最佳杀菌效能的极限浊度和照射时间。
并且研究了在此条件下,对不同紫外线抗性菌种的杀灭效能。
1.实验材料与方法
1.1实验装置
实验装置见图1。
石英玻璃紫外灯,内径2cm,功率30w;杀菌柱,内径4. 1cm。
1.2受试对象
混合菌菌液,包括大肠杆菌、气单胞菌、微球菌、节杆菌、芽孢杆菌。
1.3实验菌种的分离
用平板涂布法提取细菌。
取杀菌前自来水1ml稀释100倍,取1ml稀释液注入预先制备的无菌普通液体培养基中于37℃培养24h;然后将0. 5ml培养液注入预先制备的普通平板固体培养基上,用无菌玻璃刮刀进行涂布,以上全部在无菌环境下操作。
然后将平板倒置于37℃温箱中进行培养, 24h后生长的单菌落数为12个,将菌落挑出,分别在固体培养基上划线分离,得到纯菌落后接种到固体斜面培养基上,置于37℃温箱中培养24h,得到12株菌,经过微生物生理生化鉴定,其中芽孢杆菌5株,微球菌3株,气
单胞菌1株,节杆菌1株,大肠杆菌2株。
其中大肠菌、微球菌、芽孢杆菌分别属于典型的对紫外线低度抗性、中度抗性、高度抗性菌群,保存以备后续实验。
本次实验采用大肠杆菌、气单胞菌、微球菌、节杆菌、芽孢杆菌的混合液,细菌总数为8×104个/ ml,投加无菌黄土增加水体浊度。
图1 实验流程示意图
1.4监测方法
浊度:采用美国hach2001a型浊度仪;细菌总数:平板计数法。
2.影响紫外线杀菌效能的因素
实践表明,在功率和强度一定的情况下,主要是穿透率(即原水的浊度)和照射时间对紫外线的杀菌效能产生影响。
显然照射时间越长,杀菌效果越好,但过长的照射时间不仅是能源的浪费,而且影响紫外灯的寿命。
另外,若水中的浊度过高,紫外线会被大量吸收,影响其穿透率,降低杀菌效果。
因此,要使紫外线具有最佳的杀菌效能,原水的极限浊度和最佳照射时间具有重要的实践指导意义。
2.1最佳照射时间的确定
将提取出的大肠杆菌、气单胞菌、微球菌、节杆菌用无菌水洗脱混合到装有200ml普通无菌液体低营养培养基的三角瓶中,然后在温箱中培养24h,最后将培养后的菌液倒入密封的配水箱中,注入蒸馏水,充分混合后通过图1所示装置,调节进水流量和控制
照射时间,照射时间分别按0. 7、0. 8、1、1. 3、2、4、8、16min8个时间梯度进行,测定紫外灯出水后的细菌总数,实验结果见图2。
由图2可知,当照射时间为0. 7min时,出水的细菌总数几乎没有变化,紫外灯几乎没有起到杀菌作用,这主要是因为原水流量过大,紫外线照射时间
图2 细菌在不同照射时间下的去除率
过短,来不及对其作用细菌就随水流出。
随着照射时间的延长,细菌的去除率逐渐升高,当照射时间为4min时紫外线的杀菌率可达到99%,但出水细菌总数仍然达到102数量级。
当照射时间为
8min时,细菌总数为50个,细菌的去除率为99. 93%,出水已符合国家饮用水标准,当照射时间为12min时,杀菌率最高,达到100%。
根据实际工程中生物活性炭出水的细菌总数只有102~103数量级,因此,确定紫外线的最佳照射时间为8min。
2.2紫外线杀菌极限浊度的确定
将浊度分为0. 1、0. 5、1. 0、2. 0、3. 0、5. 0、7. 0、10. 0、12. 0、15. 0、18. 0、20. 0、25. 0、30. 0、35. 0ntu15个浊度梯度进行实验。
实验菌种仍为混合菌液。
为避免细菌本身所带来的浊度影响,实验中减少细菌个数,增加无菌土量来提高水体浊度,细菌总数为3×102,照射时间为8min,结果见图3。
图3 原水浊度对紫外线杀菌效果的影响
由图3可知,当原水浊度小于5ntu时,紫外线的杀菌效率能
保持在90%以上,在浊度为0. 5ntu时,紫外线的杀菌率可达98%。
当原水浊度在小于20ntu时,经紫外线杀菌后的出水都能达到国家饮用水标准,出水细菌总数在100个/ ml以内。
当原水浊度增加时,水中悬浮物对紫外线的吸收作用也逐渐增加,紫外线的杀菌效率急剧降低。
原水浊度达到40ntu时紫外线杀菌率达到最低点只有12. 7%。
当浊度再增加时,紫外线的杀菌率也不会有太多的变化,总是保持在13%左右,这说明即使在穿透率很低的情况下,紫外线也会保持一定的杀菌效率。
综上所述,确定紫外线杀菌的极限浊度为40ntu,为了获得最佳的杀菌效率,原水浊度应小于5ntu。
3.紫外线对不同细菌杀灭效果的研究
本试验筛选采用3种对紫外线抗性不同的代表菌进行了研究。
3.1受试对象
大肠杆菌,代表对紫外线低度抗性;微球菌,代表对紫外线中度抗性;芽孢杆菌,代表对紫外线高度抗性[ 2]。
3.2实验过程
将分离好的大肠杆菌、微球菌及芽孢杆菌分别用无菌水洗脱,各自装入含有200ml普通无菌液体低营养培养基的三角瓶中,然后在恒温箱中培养24h,最后将培养后的菌液倒入密封的配水箱中,注入蒸馏水,配置成细菌总数为4×103个/ ml,浊度为5ntu的原水。
将原水通过图1所示装置,调节进水流量和控制照射时间,照射时间分别按2、4、6、8、10、12、14、16、18、20min9个时
间梯度进行,测定紫外灯出水后的细菌总数。
3.3实验结果
3.3.1紫外线对大肠杆菌的去除效果
当照射时间为2min时,紫外线对大肠杆菌的杀灭效率已达到98%,照射时间为4min时达到99. 5%, 6min时达到100%。
这一实验结果充分反映了紫外线对大肠杆菌的高效杀灭作用,同时也说明不仅在饮用水消毒处理中,而且对于生活污水及医院废水等对大肠杆菌指标要求非常严格的水处理工程,紫外线杀菌仍是一种安全、可靠、高效的手段。
3.3.2紫外线对微球菌的杀灭效果
当照射时间为2min时,细菌总数被去除了96%,照射时间增加,去除效率也随着增加,当照射时间为12min时,出水细菌数量为0,紫外线的去除率达到100%。
由于酵母菌和微球菌同属于对紫外线中度抗性的细菌,因此,当对啤酒废水或酵母车间废水处理并有一定的细菌指标要求时,紫外线是行之有效的杀菌方法。
其最佳照射时间为10min。
3.3.3紫外线对芽孢杆菌的杀灭效果
芽孢是某些细菌抵抗不良环境的有利武器,当外界环境急剧恶化时,细菌就从营养体变成休眠体(芽孢),此时的细菌处于一种休眠状态,不进行代谢,采用芽孢杆菌来说明紫外线对有高抗性细菌的杀灭作用。
当照射时间为2min时,紫外线对芽孢杆菌的去除率只有81%,充
分显示了芽孢对紫外线或外界不良环境的抵抗作用,当照射时间为4min时,紫外线对芽孢杆菌的去除率已达92%,当照射时间为10min时,才可使出水达到饮用水标准,而大肠杆菌和微球菌已经被完全去除。
即使芽孢杆菌对紫外线具有很高的抗性,但当照射时间在16min时,去除率也可达到100%。
从这一点可以看出,在合适的进水浊度和照射强度下,无论微生物对紫外线抗性如何,只要将紫外线的照射时间适当延长,就会有较好的杀菌效果。
4 .结论
(1)由于紫外线杀菌效率较高,紫外线杀菌将会有良好的应用前景。
(2)在紫外线照射强度一定的情况下,最佳的照射时间为8min 时,紫外线对细菌的杀灭率高达99. 93%。
(3)要获得最佳的杀菌效率,进水浊度应保持在5ntu以内。
(4)照射时间为6min时紫外线对大肠杆菌的去除率为100%;照射时间为12min时,对微球菌的杀灭率达到100%;照射时间为16min时,对芽孢杆菌一类高抗性的细菌杀灭率达100%。
(5)紫外线不仅在饮用水处理方面具有高效的杀菌作用,而且在废水处理方面也会有很好的前景。