二氧化氯對醫院汙水的消毒研究

來源:http://www.amormio929fm.com/ 作者:餘氯檢測儀 時間:2019-10-11

  摘要采用二氧化氯對昆明市五七醫院汙水進行消毒試驗,結果表明,當二氧化氯的投量為40mg/L、pH值6~7、接觸時間10min時,消毒效果最好。

  關鍵詞醫院汙水;二氧化氯;消毒

  醫院汙水含大量病原微生物,如果不經處理就排入地麵水域,往往會造成水體的嚴重汙染,引起各種傳染病。因此,對醫院汙水進行消毒處理是十分必要的。傳統的液氯、次氯酸鈉、臭氧等消毒法各有其不足之處[1]。二氧化氯是一種無機強氧化劑,具有極強的殺菌滅藻功能,用於處理醫院汙水,殺滅汙水的細菌和微生物,效果十分顯著[2]。本文采用二氧化氯對昆明市五七醫院汙水進行消毒,處理後的汙水細菌總數和糞大腸菌群數完全符合國家《汙水綜合排放標準》GB8978-1996的二級標準。

  二氧化氯的氧化消毒機理如下: 作為強氧化劑,二氧化氯在酸性條件下具有很強的氧化性,ClO2+ 4H+ + 5e = Cl- + 2H2O; 在水廠pH≈7的中性條件下,ClO2 + e = ClO2- ,ClO2- + 2H2O + 4e = Cl- + 4OH-。 二氧化氯在與微生物接觸時先吸附在細胞壁上,然後透過細胞壁與微生物蛋白質中的部分氨基酸發生氧化還原反應,使氨基酸分解破壞,導致由氨基酸組成的肽鏈分開,致使微生物酶及其他蛋白質變性,或破壞蛋白質合成,最終導致其死亡。

  1試驗部分

  水樣取自昆明市五七醫院,水溫22℃左右,pH值為6.4左右,糞大腸菌群數為9.2×106個/L,采用多管發酵法對糞大腸菌群數進行計數。

  把所取水樣分成三組,第1組pH值和接觸時間為一定值,測投加量對消毒效果的影響;第2組pH值和投加量為一定值,測接觸時間對消毒效果的影響;第3組投加量和接觸時間為一定值,測pH值對消毒效果的影響。為了探明各個因素對消毒效果的綜合影響及因素水平的最佳搭配(即最佳工藝條件),還按正交表L(33)做三因素三水平的正交試驗。

  2結果與討論

  2.1投不同量二氧化氯的滅菌效果

  在pH值為6、接觸時間為5min時,二氧化氯的投量分別為10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L時的滅菌效果見表1。

  從表1可看出,隨著投加量的增加,滅菌效果越好。在pH值為6、接觸時間為5min時,投二氧化氯的量為40mg/L時可達到本試驗的滅菌標準,又不會造成消毒劑過量。

  2.2不同接觸時間的滅菌效果

  在pH值為6、二氧化氯投量為40mg/L時,接觸時間分別為2min、5min、10min、15min、30min、90min時的滅菌效果見表2。

  從表2可看出,開始一段時間隨著接觸時間的增加,滅菌效果越好;但隨著接觸時間的進一步增加,消毒效果反而下降了。這是因為開始時增加接觸時間可提高消毒劑與微生物的接觸機會,從而可提高消毒效果;但時間過長後殘留消毒劑的濃度就會降低。因此,接觸時間不能太短,否則不能達到消毒效果;也不能太長,否則既達不到消毒效果,還增加了處理設備的容積。在pH值為6、二氧化氯的投量為40mg/L時,當接觸時間為2min則可達到本試驗的滅菌標準;但如果把接觸時間延長到10min後,滅菌效果則大大增加,且醫院產生的汙水量較小。因此本試驗的最佳接觸時間選擇為10min。

  2.3不同pH值的滅菌效果

  二氧化氯投量為40mg/L和接觸時間為10min時,pH值分別為5、6、7、8時的滅菌效果見表3。

  由表3可見,pH值越低,滅菌效果越好。當pH值在5~7之間時,滅菌效果變化不大,pH值對二氧化氯滅菌效果影響不如對氯胺、次氯酸鈉和漂白粉的滅菌效果影響大,這也許是因為二氧化氯消毒時餘氯量不受pH值的影響,而氯胺、次氯酸鈉和漂白粉消毒時的自由性餘氯量受pH值的影響較大。二氧化氯的滅菌效果隨pH值降低有所增加的原因,也許是因為微生物在pH值較低時抵抗力下降了。為避免向原水中投加酸而增加藥劑費用,pH值可選擇為原水的pH值,即pH值為6.4。

  2.4正交試驗

  在二氧化氯消毒單因素試驗的基礎上,為了探明各個因素對消毒效果的綜合影響及因素水平的最佳搭配(即最佳工藝條件),特依據正交表L(33)做三因素三水平的正交試驗。

  2.4.1因素及水平

  因素A(消毒劑投加量M):A1=35mg/L,A2=40mg/L,A3=45mg/L;

  因素B(接觸時間t):B1=8min,B2=10min,B3=12min;

  因素C(pH值):C1=5.5,C2=6.0,C3=6.5。

  2.4.2正交試驗及試驗指標值計算

  以M、t和pH為因素,以糞大腸菌群滅活率為試驗指標的試驗結果及數據計算結果如表4。Xij為i因素取j水平時的試驗指標值,Xij′為Xij進行簡化後的數值;m為因素的水平數,此處等於3;n為方案實驗數,等於9;Ti表示對應i因素的糞大腸菌群滅活率(簡化後數據)相加;T表示三因素三個水平對應的糞大腸菌群滅活率(簡化後數據)之和。指標值數據的方差分析見表5,其中Q為應是變動,F為自由度。

  由方差分析結果可見,三因素對滅菌效果影響程度大小的順序依次為:消毒劑投加量(A)>接觸時間(B)>pH值(C)。根據高度顯著因素應選最好水平,顯著因素可選最好水平,也可選次好的經濟水平,而非顯著因素應選經濟水平的原則,因素的水平搭配應選A2B2C3。由於原水的pH值在6~7之間,所以C最好選擇原水pH值。

  3結論

  通過對昆明市五七醫院汙水消毒處理的試驗研究,可得出如下結論:

  (1)隨著二氧化氯投加量的增加,滅菌效果越好。

  (2)開始一段時間隨著接觸時間的增加,滅菌效果越好,但隨著接觸時間的進一步增加,消毒效果反而下降了。

  (3)pH值越低,滅菌效果越好。當pH值在5~7之間時,滅菌效果幾乎不變。

  (4)三因素對滅菌效果影響程度大小的順序依次為:消毒劑投加量(A)>接觸時間(B)>pH值(C);二氧化氯消毒的最佳條件為:二氧化氯投量為40mg/L、接觸時間為10min、pH值為6~7時滅菌效果好,其出水水質可達國家排放標準。

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