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大梯度磁滤技术对水产养殖消毒剂投加量的影响

  随着自然水体污染趋势不断增加,传统给水处理工艺已不能有效控制水中的溶解性有机物,加上传统工艺一般采用液氯进行消毒,从而造成饮用水在消毒过程中可能产生致变、致畸和神经损害性的有损害物质消毒副产物(DBPs),对人们身体产生危害。市场内外的较多研究结果表明,消毒副产物的含量主要与水体中氯和总有机物的含量有关。

  因为大梯度磁滤(HGMF)处理技术具有对水中有机物除去率高、出水水质好、处理效率高等优点。有研究人员采用传统处理工艺(混凝一沉淀一过滤)与微絮凝-HGMF工艺对珠江水进行处理,研究水产养殖消毒剂投加量对2种工艺的消毒效果以及消毒副产物的生成量的影响,对控制消毒副产物的生成机理进行研究,从而实现采用HGMF减少消毒剂投加量的目的,经过一系列的实验得出以下结论:

  一、对微生物除去效果比较:

  对两工艺的原水和滤后出水中大肠杆菌和菌类总数进行测定,结果如表1所示。

  由表1可知,微絮凝-HGMF工艺对大肠杆菌和菌类总数有很高的除去效率;而传统处理工艺对大肠杆菌的除去效率较好,对菌类总数除去效率一般。主要原因是微絮凝-HGMF工艺中投加了磁种,为微絮凝提供絮凝体凝聚的晶核,同时为微生物提供良好的吸附表面,再加上磁力的作用,使其对微生物的吸附捕获能力要远远高于传统工艺同时大梯度磁场产生的感应电流或磁力线能直接作用于菌类,破坏细胞组织使其死亡,让微絮凝-HGMF工艺对微生物的除去效果高于传统给水处理工艺。

  二、不同消毒剂投加量下余氯含量的比较:

  根据GB5749-2006的规定,水产养殖消毒剂与水接触0.5h后,出厂水中的氯的质量浓度不低于0.3mg/L,管网末梢水中氯的质量浓度不低于0.05mgL。对于标准中管网末梢水中氯的质量浓度不低于0.05mgL的要求,实验中以24h水样中余氯含量来代替。实验过程中对滤后水进行消毒,次氯酸钠的投加量分别为1、2、3、4、5mgL,然后分别在0.5、2、24h取样进行余氯含量的测定。

  由测定结果可知,消毒后水中的氯含量随着投加量的增加而升高,随着时间的增加而降低,水产养殖消毒剂投加到水中后,氯含量速度下降,在此过程中次氯酸钠速度水解形成次氯酸,次氯酸进一步分解形成新自然氧,新自然氧具有较强氧化性使菌体和疾菌的蛋白质变性;其次次氯酸分子小,不带电荷,可渗入菌类体内与菌体蛋白、核酸和酶等发生氧化反应或破坏其磷酸脱氢酶,使糖排谢失调而致细胞死亡,从而杀消病原微生物,次氯酸钠的含量越高,对菌类和大肠杆菌除去效率越好;另外消毒剂与水中有机物发生氧化、氯化、水解反应,生成4种卤代产物,消耗一定量的消毒剂,从而使氯含量下降,同时增加了消毒副产物的含量。

  由于微絮凝-HGMF工艺在有机物和微生物灭活方面比传统给水处理工艺要好,使得投加水产养殖消毒剂的剂量低于传统工艺就能满足消毒要求,因而使得消毒副产物生成量减少,降低了消毒副产物对饮用水安全的风险。

水产养殖消毒剂