在饮用水中高级化学氧化技术的杀菌除微污染的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 马晓敏 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2002-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王怡中 |
| 关键词 | 饮用水 杀菌 除微污染 大肠杆菌 2 4一二氯酚 光催化氧化 催化剂 反应器 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 针对饮用水中微量有机物和细菌的污染所产生的问题，本文较系统地研究了几种高级化学氧化技术(UV、03、UV／03、UV／Ti02等)对细菌(水体总细菌数和大肠杆菌数)的灭杀效果和对微污染(以2，4--氯酚为模拟污染化合物)的降解去除效果。 首先，以2，4一二氯酚为微污染的模拟化合物，通过研究其在几种高级化学氧化(UV、03、UV／03、UV／Ti02等)条件下的降解实验，得出结论，对2，4一二氯酚降解快慢的顺序依次为UV／03>03>UV，单独UV对2,4-DCP几乎没有降解作用。有03存在时，10min之内，2，4-DCP的降解率已经达到90％以上。03对2，4-DCP的降解作用较大，与UV相结合，则作用更加明显。 同样实验条件下，考察原水中的细菌在UV、03、UV／03、UV／Ti02等条件下的灭杀情况。实验表明，在5min之内，细菌的杀死率均可高于99％。O，和03／UV的方法略高于UV。 同时对含菌和2，4一二氯酚的混合溶液在同上的条件下进行实验。实验表明，对于2，4-DCP的降解反应而言，反应情况依次为UV／03>03>UV。但在反应中，细菌的杀灭和2,4-DCP的降解均消耗羟基自由基，形成竞争反应，与2,4-DCP相反应的羟基自由基相对减小，反应中所降解的2,4-DCP也减少。UV的杀菌效果要略低于03及UV／03，但差别并不是十分显著。UV／03的氧化降解能力极强，可满足在含菌水中降解2,4-DCP的需要。 实验表明，要想达到饮用水标准，单独UV照射杀菌并不十分理想。因为UV照射杀菌受到很多因素的限制，如水体中悬浮物浓度，颗粒物大小、离子强度、总可溶物和硬度，都会影响UV杀菌作用。而且，UV对微生物芽孢等的杀死作用很小。但当有03作用时，杀菌明显更彻底，而且对微污染的降解也十分有效。 对可在线发生臭氧的反应器进行了评价，证明紫外在线臭氧反应器所产生的在线臭氧能有效降解微污染物，且助于完全杀死细菌，避了免单独紫外照射在杀菌方面的局限(如紫外照射引起细菌变异增加适应性，对于较浑浊的水体杀菌不彻底等)。在线臭氧的产生仅需空气，对既有设备不需额外投加大的成本，十分经济实用。 Ti02催化剂在近紫外365nm的黑光灯照射下，有着氧化杀菌作用。P25催化剂在一根15 W的黑光灯下杀菌作用的最佳浓度为1g／L；不同形态氧化钛催化剂的作用效果从强到弱的顺序为：P25粉末催化剂>-I-业氧化钛催化剂(颗粒>粉末)>玻璃布负载的氧化钛催化剂>玻璃板负载的氧化钛催化剂；光强的增加能够有效的提高杀菌速度。 从被光催化氧化处理的大肠杆菌的电镜照片上可以直观地观察到杆菌体的细胞壁有明显的塌陷、破裂、孔洞、细胞质溶出等现象，这形象的证明了光催化氧化对细胞的作用是通过对细胞壁的破坏作用而进而使细胞死亡的。 在连续流动的反应器体系中，在本实验条件下，365nm的黑光灯照射下，浓度为1∥L的P25催化剂在60min时间内，可使大肠杆菌的存活率降低到5％以下，其速率常数为k=3．47×10-Z／min。 在反应器实验中，不同催化剂的作用强弱顺序跟烧杯实验的结论一致。反应中的作用效果强弱顺序依次为：P25粉末催化剂>工业氧化钛粉末催化剂>玻璃纤维布负载催化剂>玻璃板负载催化剂。 柱式反应器和台式反应器，各有优缺点，可以根据不同的需要稍加改进，以利于今后的实际应用。 关 |
| 学科主题 | 环境水质学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-12-07 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2049]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马晓敏. 在饮用水中高级化学氧化技术的杀菌除微污染的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2002. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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