臭氧滅活水中銅綠微囊藻影響因素研究

 

    為研究臭氧在水體中殺滅銅綠微囊藻的效果，利用中性紅染色法探討了不同因素(臭氧投量、作用時(shí)間、pH 值、溫度、渾濁度、初始藻細(xì)胞密度等)對(duì)臭氧滅活銅綠微囊藻效果的 影響。

 

     世界上淡水湖泊藻類水華發(fā)生的頻率與嚴(yán)重程度都呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中藍(lán)藻是引起藻類水華污染的主要藻類。水體中藻類的大量繁殖不僅使水體水質(zhì)狀況惡化，而且對(duì)飲用水的處理和安全也帶來(lái)影響，威脅飲用水的安全性:某些藻類釋放藻毒素引起人畜患病甚至死亡，藻細(xì)胞及它的胞外分泌物在氯化過(guò)程中產(chǎn)生三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙氰等物質(zhì);具有鞭毛的藻細(xì)胞易穿透絮凝體，從而破壞絮凝過(guò)程，導(dǎo)致出水存在藻細(xì)胞;藻細(xì)胞在濾床中的生長(zhǎng)又會(huì)導(dǎo)致濾床產(chǎn)生堵塞。

 

     以上問(wèn)題的存在，說(shuō)明飲用水處理中不能忽視藻類的影響。一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)水處理預(yù)氧化一直以預(yù)氯化為主，預(yù)氯化對(duì)藻類等微生物滅活、助凝提高藻類及水體顆粒物去除雖有較好的效果，但氯氧化或消毒產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物引起國(guó)內(nèi)外飲用水處理界的高度重視。

 

     臭氧作為氯預(yù)氧化的良好替代品，臭氧氧化和強(qiáng)化混凝被認(rèn)為是控制消毒副產(chǎn)物的 很佳可行性技術(shù)。以往的各種研究，通常使用藻細(xì)胞密度、光密度、葉綠素含量來(lái)衡量除藻率，實(shí)際工作中這些細(xì)胞早已經(jīng)失去活性，繼續(xù)臭氧催化氧化一方面降低臭氧的傳質(zhì)效果，造成很大的浪費(fèi)，另一方面影響了除藻效率。本研究使用臭氧對(duì)水中銅綠微囊藻進(jìn)行滅活，采用中性紅染色方法檢測(cè)細(xì)胞活性，探討藻細(xì)胞初始濃度、臭氧投加濃度、滅活時(shí)間、渾濁度、溫度、pH 值等因素的影響、以及臭氧滅活后藻細(xì)胞繁殖能力比較，找出臭氧滅活水中銅綠微囊藻合適工藝條件，為使用臭氧滅活藻類提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 

 

   結(jié)果表明，隨著臭氧投量和作用時(shí)間的延長(zhǎng)，藻滅活率明顯增加。當(dāng)渾濁度 0.5~20NTU，溫度 5~35 ， ℃ pH 值 6.0~9.0，同時(shí)濁度越低，滅活效果越好;隨溫度上升，臭氧滅活銅綠微囊藻能力減弱;堿性較酸性條件下臭氧殺滅銅綠微囊藻的能力更強(qiáng)。藻樣初始濃度對(duì)殺藻效果影響較大，細(xì)胞密度增大，殺藻效果急劇下降。當(dāng)初始藻細(xì)胞密度為 1.0×107cells/L，臭氧投量為2.0mg/L，作用時(shí)間 40min 以上時(shí)，在飲用水消毒的濁度、溫度、pH 值范圍內(nèi)，銅綠微囊藻的滅活率在 99.0%以上，繁殖能力降低到 0。 

 

1.臭氧滅活銅綠微囊藻與其濃度和作用時(shí)間都有關(guān)系,隨著臭氧濃度和作用時(shí)間的延長(zhǎng),藻滅活率明顯增加, 很高去除率達(dá)到 99.0%(初始藻細(xì)胞密度 1.0×107個(gè)/L,臭氧濃度 2.0mg/L,作用時(shí)間40min,濁度為 1.0 NTU,溫度 25℃, pH 7.5).

2.濁度0.5~20NTU,溫度5~35℃,pH值6.0~9.0,初始藻細(xì)胞密度在 1.0×107~5.0×109個(gè)/L 范圍內(nèi),濁度越低,滅活效果越好;隨溫度上升,臭氧滅活銅綠微囊藻能力減弱;堿性較酸性條件下臭氧殺藻能力更強(qiáng).

3.當(dāng)臭氧為 2.0mg/L 以上作用時(shí)間,在飲用水消毒的濁度、溫度、pH 值、初始藻細(xì)胞密度濃度范圍內(nèi),銅綠微囊藻的滅活率在 98.0%以上.

4.臭氧處理后藻類活性試驗(yàn)表明,臭氧劑量越高,藻類活性越差,當(dāng)臭氧濃度為 2.0mg/L,處理時(shí)間 40min,藻類繁殖能力降低到 0. 

 

想查看具體實(shí)驗(yàn)方法和儀器，可查詢

中國(guó)環(huán)境科學(xué) 2012,32(4)：653~658 

汪小雄*,姜成春,朱 佳,謝煒平 (深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程學(xué)院,廣東 深圳 518055)