植物多酚和臭氧联合消毒工艺的试验研究.pdfVIP

植物多酚与臭氧联合消毒工艺的试验研究 付婉霞 孙丽娟 (北京建筑工程学院环境与能源工程学院，北京100044) 摘要：研究了臭氧单独用于饮用水消毒时的臭氧投加量、臭氧接触时间以及消毒的持 续性。探讨了植物多酚投加量、水温、pH值等因素对植物多酚与臭氧联合消毒工艺消毒效 果的影响。研究表明：茶多酚的投加量越大，联合消毒工艺的杀菌效果越好；水温较低和 原水偏酸性或中性时，联合消毒工艺的杀菌效果较好；在相同的水质和环境条件下，联合 消毒工艺的杀菌持续性明显好于臭氧单独消毒。 关键词：臭氧植物多酚联合消毒 饮用水 1．引言 我国于2007年7月1日开始实施的国家《生活饮用水卫生标准(GB 贾第鞭毛虫、隐孢子虫等难灭活的致病微生物的含量做出了明确规定，这对消毒工艺提出 了更高的要求。常规的氯消毒不仅可能产生对人体有害的消毒副产物，而且对贾第鞭毛虫、 隐孢子虫的灭活率低，因此对存在两虫隐患的原水来说，必须采用对微生物灭活率更高的 臭氧等消毒方法。 臭氧杀菌能力强，作用迅速，不产生大量的消毒副产物，但是却没有持续消毒能力， 因此限制了它的广泛应用。 植物多酚也称植物单宁，是植物的次生代谢产物，广泛存在于植物的皮、根、木、叶、 果中。植物多酚资源丰富，是产量仅次于纤维素、木质素、半纤维素的林副产品。植物多 酚能与生物大分子如蛋白质、多糖结合，并能与金属离子发生络合反应，这些化学性质使 其具有多重生物活性，其中对微生物的抑制作用是其生物活性最重要的体现之一【l】，但目 前国内外对植物多酚杀菌性能的研究很少。本课题组通过研究得出，作为一种天然绿色植 物资源，植物多酚对水中细菌具有杀灭作用，并且持续杀菌能力较强，但单独使用时，投 加量较大【2j。根据植物多酚和臭氧的杀菌特性，将植物多酚与臭氧结合起来，探索新的消 毒工艺，是非常有意义的。 2．试验装置与方法 2．1植物多酚试剂 目前从植物中提取出来的植物多酚产品较少，茶多酚是市场上已有出售的一种植物多 酚产品，是从茶叶中提取出来的低分子量多酚。生产茶多酚的厂家较多，经初步筛选试验 后，本研究选用安徽省歙县茶叶生物碱厂生产的多酚含量为95％的茶多酚，产品为淡黄色 粉末，较易溶于水。 2．2水样 CFU／mL)，模拟待消 参照水厂滤池出水的细菌总数配制水样(细菌总数约为1500 毒水。 2．3试验装置 CF．G—1．2型臭氧发生器；ZW．0．05／7型无油空气压缩机；有机玻璃臭氧接触柱a100 洁净 工作台；LRH．250生化培养箱等。 2．4试验方法 首先对臭氧用于饮用水消毒进行试验研究，在此基础上投加茶多酚试剂，对联合消毒 工艺进行试验研究。臭氧消毒采用动态试验，水与臭氧在接触柱内进行接触消毒。茶多酚 消毒采用烧杯静态试验，在烧杯中加入待消毒水样和茶多酚试剂，进行一定强度的搅拌， 静置一定时间后进行细菌总数的检测。试验中根据试验目的，调整药剂投加量、pH值、温 度、静置时间等参数。 细菌总数的测定采用国家标准“平皿计数法”，该方法适用于生活饮用水及其水源水。 3．试验结果及分析 3．1饮用水臭氧消毒试验 3．1．1臭氧投加量及消毒接触时间 已有的研究资料表明，臭氧消毒时一般投加量为l～3m∥L，接触时间一般需要数秒至 资料的基础上，进行了不同臭氧投加量和不同接触时间的消毒试验，试验结果见表1。 表1 不同臭氧投加量及接触时间下的细菌灭活率 水样 原水细菌总数 水温 臭氧投加量 接触时 细菌灭活率 pH值 序号 CFU／mL ℃ mg／L 间min ％ 1 1．7×103 7．2 17 2．33 8 100 2 1．8×103 7．3 14 2．33