紫外线消毒对水中微生物灭活效果研究

摘要

新的致病微生物如O-157、军团菌、隐孢子虫、贾第鞭毛虫等的出现严重地威胁到了人体健康，新出台的城市供水水质标准中首次对贾第虫和隐孢子虫进行了规定。而在我国目前水厂通常采用的氯消毒工艺条件下，很难有效地杀灭隐孢子虫与贾第鞭毛虫，迫切需要一种高效的消毒工艺来满足日益提高的水质标准要求。 紫外线消毒工艺由于不投加化学药剂，杀菌快速、广谱及不产生消毒副产物等优点而日益受到人们的关注，而我国在饮用水紫外线消毒方面的研究还较少。 本文选取大肠杆菌、细菌总数、枯草芽孢杆菌、MS-2噬菌体为研究对象，考察了紫外线消毒对不同种类微生物的灭活效果及特点，建立了紫外线消毒剂量—灭活率曲线，同时对影响紫外线消毒的因素进行了研究；对紫外线消毒反应器的生物验证原理进行了说明并进行了现场中试验证试验，考察了紫外线消毒的实际消毒效果，最后对紫外线消毒系统投资及运行成本进行了分析。 通过紫外线对几种代表性微生物的灭活研究发现，紫外线消毒对几种微生物都具有良好的灭活效果，如当紫外线剂量为20mJ/cm<'2>时，对大肠杆菌、细菌总数均具有较高的灭活效果，可以达到4个对数级左右的灭活效果，对MS-2和枯草芽孢杆菌也能实现有效地灭活；在常用的紫外线剂量40mJ/cm<'2>下，紫外线消毒对水中的细菌具有很好地控制作用。试验结果表明，影响紫外线消毒的因素是多方面的，主要因素有：流量、穿透率、灯管输出功率、颗粒物、处理水浊度、色度、硬度、水温、PH、腐殖质铁离子等等。 在中试试验中，研究了紫外线消毒对大肠杆菌和细菌总数的控制效果，对紫外线消毒反应器日常监测的数据表明对于大肠杆菌，进水最高为8700CFU/100mL，出水中的大肠杆菌数目均为0，进水的细菌总数最高为2900CFU/mL，出水大部分<5CFU/mL，因此紫外线消毒技术可以很好地保证饮用水的微生物学安全性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1水源污染现状与饮用水水质标准

1.1.1我国水源水质污染现状

1.1.2我国的饮用水卫生标准

1.2饮用水紫外线消毒技术

1.2.1常用消毒方法简介

1.2.2紫外线消毒技术的提出

第2章饮用水紫外线消毒技术国内外研究现状

2.1饮用水紫外线消毒技术国内外研究现状和分析

2.1.1紫外灯管的发展情况

2.1.2对病源微生物的灭活效果

2.1.3光修复及机理的研究

2.1.4颗粒物的影响

2.1.5紫外线消毒副产物问题

2.1.6紫外线与其它工艺联用

2.2研究的目的意义和主要内容：

2.2.1研究的目的和意义

2.2.2研究内容

第3章试验材料与试验方法

3.1试验装置

3.1.1静态试验装置

3.1.2现场试验装置

3.2试验菌种的培养

3.2.1受试菌的选择

3.2.2菌液的制备

3.3试验方法

3.3.1平行光灯管试验

3.3.2现场紫外线消毒试验

第4章紫外线消毒对代表性微生物的灭活研究

4.1紫外线消毒对代表性微生物的灭活效果

4.1.1紫外线对大肠杆菌的灭活效果

4.1.2紫外线对细菌总数的灭活效果

4.1.3紫外线对枯草芽孢杆菌的灭活效果

4.1.4紫外线对MS-2噬菌体的灭活效果

4.2本章小结

第5章紫外线消毒影响因素分析

5.1穿透率、流量对紫外线消毒的影响

5.2微生物的类型和数量对紫外线消毒的影响

5.3石英套管表面结垢对紫外线消毒的影响

5.4浊度、色度、硬度、PH、温度、腐和殖质、铁离子对紫外线消毒的影响

5.5本章小结：

第6章紫外线消毒的现场验证试验

6.1理论计算剂量

6.2生物验证试验简介

6.1.1生物验证试验条件

6.1.2平行光设备剂量-灭活率曲线

6.1.3反应器的生物验证试验过程

6.2东莞市第四水厂紫外线生物验证试验

6.2.1实验室准平行光束仪试验

6.2.2紫外线消毒反应器对MS-2噬菌体的灭活效果

6.2.3紫外线消毒反应器紫外线消毒剂量确定

6.3紫外线消毒对实际滤后水的消毒效果

6.4本章小结：

第7章紫外线消毒的投资及运行成本分析

7.1投资成本

7.2运行及维修费用

结论与建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表学术论文