微电解和高压静电场杀菌灭藻的机理研究

微电解和高压静电场杀菌灭藻的机理研究

王雪锋[1]2002年在《微电解和高压静电场杀菌灭藻的机理研究》文中研究表明本文研究了微电解、高压静电场作用对于不同水样中的不同种类的细菌和蓝藻的杀灭作用,以及微电解作用对于大肠杆菌的生理活性和对于蓝藻细胞内藻胆蛋白的光吸收特性的影响,探讨了杀菌灭藻的机理。 结果表明,微电解作用对于自来水、工业循环水、蒸馏水、池塘水中添加的大肠杆菌,以及工业循环水中添加的铁细菌群、硝酸盐还原菌群、硫酸盐还原菌群和纯净水中的螺旋藻有明显的杀灭效果。杀菌作用随施加的电流密度、处理时间的增大而增强,且细菌浓度越低、水样电导率越高,杀菌效果越好;微电解作用产生的活性氧物质有明显的杀菌作用,其含量随施加的电流密度、处理时间的增大而明显上升;随着微电解处理时间的延长,大肠杆菌细胞内的活性氧(ROS)相对含量逐渐升高,细胞内可溶性蛋白含量则逐渐下降;短时间内,微电解作用诱导超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性上升,随着处理时间的延长,酶活性又迅速下降;膜脂过氧化物丙二醛(MDA)的含量也先升后降。 微电解处理对于蓝藻在620nm处的纯藻蓝蛋白的特征光吸收峰有促下降的作用,并随电流密度的增加和处理时间的延长而明显下降,但是微电解处理后的“活性水”对藻胆蛋白的光吸收值的影响不明显,表明微电流的直接作用是导致藻胆蛋白解聚的主要因素。 高压静电场对于不同水样中添加的大肠杆菌也有一定的杀灭作用,电导率越低杀菌效果越好,但相对于微电解作用而言,杀菌所需时间长且不够稳定。

李兵[2]2007年在《高压静电及微电解对水中大肠杆菌灭活的实验研究》文中研究指明高压静电和微电解都是近年来发展起来的水处理新技术,由于这些技术通常集抗垢、缓蚀、杀菌功能于一体,而且具有环保、节能的功效。所以已经成为国内外竞相研究的热点。本文研究了高压静电场和微电解技术在静态条件下对大肠杆菌的杀灭作用,而且考察了电压、电导率和电极材料等因素对微电解杀菌的影响,并进一步在动态条件下进行微电解杀菌的实验,比较了在静态和动态条件下微电解对灭活大肠杆菌的效果,探讨了杀菌的机理。结果表明在静态实验条件下,高压静电场对大肠杆菌有一定的杀灭作用,但是作用时间较长且效果不稳定。杀菌效果随施加的电压和处理时间的增大而增强,水样的电导率变化对杀菌效果没有明显影响。而加入一定量的氯离子则对高压静电的杀菌性能有增强的作用。相比较而言微电解对于大肠杆菌则有明显的杀灭作用,杀菌效果随着电压、氯离子浓度的增大而增强,同时细菌浓度越低,处理时间越长,处理效果越明显。另外研究了不同电极材料金属钛电极和石墨电极对微电解杀菌效果的影响。结果表明,用金属钛作电极对大肠杆菌的杀灭效果要优于石墨电极。此外,本文利用动态实验方法,研究了微电解在流态条件下对水溶液中的大肠杆菌的灭活作用。分别以两种循环方式处理:一次通过水处理器和在整个系统中的循环处理。结果表明,杀菌性能与电压和处理时间成正比关系,杀菌效果显着,如果在溶液中含有一定量的氯离子,则对微电解杀菌的效果能有明显的提高。一次通过后的杀菌率就可以达到100%。最后,利用动态污垢监测实验台做了在模拟工业循环水条件下的实验,研究微电解对循环水中的污垢和细菌的综合作用。结果表明,微电解方法对循环水中的结垢和微生物滋生都有明显的抑制效果。可以应用于工业循环冷却水的处理。

陈淑芬[3]2009年在《污水高压静电场消毒试验研究》文中研究表明高压静电场消毒技术是在静电水处理技术用于工业循环水处理的防垢除垢过程中发展起来的一项新型水消毒技术,其具有适用水质范围广泛、管理方便、运行成本低、不会产生二次污染等优点。但是对于高压静电场消毒技术进行的研究,发现消毒效果不一,并且对于消毒机理的解释多为理论推测,至今尚未形成统一的理论基础。本研究的目的在于通过研究高压静电场作用下,试验水样中粪大肠菌群的灭活规律以及试验水样的物理化学参数变化情况,探讨高压静电场的水消毒机理。试验结果表明,高压静电场作用于两个绝缘极板之间的试验水样时,无论场强高低、曝气与否,粪大肠菌群的浓度总是显着低于原水浓度,灭活率在40%~95%之间。试验水样在高压静电消毒反应器内呈现的粪大肠菌群灭活规律是:前10min,粪大肠菌大量死亡,灭活率快速上升,在15~20min左右的时间达到峰值,之后又开始下降,最后稳定下来,灭活率在70%左右。高压静电场消毒反应器中试验水样的pH值和电导率变化与曝气有关,与电场无关。曝气条件下的污水pH值随处理时间的延长而逐渐上升,电导率则随处理时间的延长逐渐下降。高压静电场作用对亚甲基蓝的脱色具有一定的辅助作用,不曝气的脱色效率远低于曝气。据粪大肠菌群的灭活规律及亚甲基蓝的脱色试验推测:高压静电场中可能形成的超氧阴离子自由基O_2~(-·)、羟基自由基·OH等活性氧物质浓度并不高,对粪大肠菌的生命活动造成的影响有限;由于外加高压静电场的存在,导致消毒反应器内的水样在其表面形成电荷层是灭活作用的主要原因,当水中的粪大肠菌进入到电荷层时,因新陈代谢活动无法正常进行,导致死亡或失去繁殖能力。

参考文献:

[1]. 微电解和高压静电场杀菌灭藻的机理研究[D]. 王雪锋. 南京师范大学. 2002

[2]. 高压静电及微电解对水中大肠杆菌灭活的实验研究[D]. 李兵. 北京工业大学. 2007

[3]. 污水高压静电场消毒试验研究[D]. 陈淑芬. 重庆大学. 2009

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