臭氧灭活水中铜绿微囊藻影响因素研究

 

    为研究臭氧在水体中杀灭铜绿微囊藻的效果，利用中性红染色法探讨了不同因素(臭氧投量、作用时间、pH 值、温度、浑浊度、初始藻细胞密度等)对臭氧灭活铜绿微囊藻效果的 影响。

 

     世界上淡水湖泊藻类水华发生的频率与严重程度都呈现增长的趋势，其中蓝藻是引起藻类水华污染的主要藻类。水体中藻类的大量繁殖不仅使水体水质状况恶化，而且对饮用水的处理和安全也带来影响，威胁饮用水的安全性:某些藻类释放藻毒素引起人畜患病甚至死亡，藻细胞及它的胞外分泌物在氯化过程中产生三卤甲烷、卤乙酸、卤乙氰等物质;具有鞭毛的藻细胞易穿透絮凝体，从而破坏絮凝过程，导致出水存在藻细胞;藻细胞在滤床中的生长又会导致滤床产生堵塞。

 

     以上问题的存在，说明饮用水处理中不能忽视藻类的影响。一直以来，国内水处理预氧化一直以预氯化为主，预氯化对藻类等微生物灭活、助凝提高藻类及水体颗粒物去除虽有较好的效果，但氯氧化或消毒产生的消毒副产物引起国内外饮用水处理界的高度重视。

 

     臭氧作为氯预氧化的良好替代品，臭氧氧化和强化混凝被认为是控制消毒副产物的 很佳可行性技术。以往的各种研究，通常使用藻细胞密度、光密度、叶绿素含量来衡量除藻率，实际工作中这些细胞早已经失去活性，继续臭氧催化氧化一方面降低臭氧的传质效果，造成很大的浪费，另一方面影响了除藻效率。本研究使用臭氧对水中铜绿微囊藻进行灭活，采用中性红染色方法检测细胞活性，探讨藻细胞初始浓度、臭氧投加浓度、灭活时间、浑浊度、温度、pH 值等因素的影响、以及臭氧灭活后藻细胞繁殖能力比较，找出臭氧灭活水中铜绿微囊藻合适工艺条件，为使用臭氧灭活藻类提供实验依据。 

 

   结果表明，随着臭氧投量和作用时间的延长，藻灭活率明显增加。当浑浊度 0.5~20NTU，温度 5~35 ， ℃ pH 值 6.0~9.0，同时浊度越低，灭活效果越好;随温度上升，臭氧灭活铜绿微囊藻能力减弱;碱性较酸性条件下臭氧杀灭铜绿微囊藻的能力更强。藻样初始浓度对杀藻效果影响较大，细胞密度增大，杀藻效果急剧下降。当初始藻细胞密度为 1.0×107cells/L，臭氧投量为2.0mg/L，作用时间 40min 以上时，在饮用水消毒的浊度、温度、pH 值范围内，铜绿微囊藻的灭活率在 99.0%以上，繁殖能力降低到 0。 

 

1.臭氧灭活铜绿微囊藻与其浓度和作用时间都有关系,随着臭氧浓度和作用时间的延长,藻灭活率明显增加, 很高去除率达到 99.0%(初始藻细胞密度 1.0×107个/L,臭氧浓度 2.0mg/L,作用时间40min,浊度为 1.0 NTU,温度 25℃, pH 7.5).

2.浊度0.5~20NTU,温度5~35℃,pH值6.0~9.0,初始藻细胞密度在 1.0×107~5.0×109个/L 范围内,浊度越低,灭活效果越好;随温度上升,臭氧灭活铜绿微囊藻能力减弱;碱性较酸性条件下臭氧杀藻能力更强.

3.当臭氧为 2.0mg/L 以上作用时间,在饮用水消毒的浊度、温度、pH 值、初始藻细胞密度浓度范围内,铜绿微囊藻的灭活率在 98.0%以上.

4.臭氧处理后藻类活性试验表明,臭氧剂量越高,藻类活性越差,当臭氧浓度为 2.0mg/L,处理时间 40min,藻类繁殖能力降低到 0. 

 

想查看具体实验方法和仪器，可查询

中国环境科学 2012,32(4)：653~658 

汪小雄*,姜成春,朱 佳,谢炜平 (深圳职业技术学院建筑与环境工程学院,广东 深圳 518055)