二氧化氯在水厂的应用
mengyan197206
2008年04月04日 19:09:39
来自于水处理
只看楼主

二氧化氯一、 性质:(一) 、物理性质:①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃,沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体,ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气,有窒息性臭味,当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%,易发生低水平爆炸,在有机蒸气条件下,这种爆炸可能变得强烈。②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。

二氧化氯
一、 性质:
(一) 、物理性质:
①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃,沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体,ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气,有窒息性臭味,当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%,易发生低水平爆炸,在有机蒸气条件下,这种爆炸可能变得强烈。
②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。
③、二氧化氯气体易溶于水,其溶解度约是Cl2的5倍,溶解中形成黄绿色的溶液,具有与Cl2近似的辛辣的刺激性气味。
(二) 、化学性质:
① 、二氧化氯系一强氧化剂,其有效氯是氯气的2.6倍,与很多物质都能发生强烈反应,二氧化氯腐蚀性很强。
② 、二氧化氯能与很多无机和有机污染物发生氧化反应其中包括铁、锰、硫化物、氰化物和含氮化物等无机物以及酚类、有机硫化物、多环芳烃、胺类、不饱和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和农药等有机物反应。
③、在2-30℃内测定亚硝酸盐和4-甲基酚的阿累尼乌斯图给出了很好的线性关系,每升高1℃其表现速率常数分别增加4%和7%。
二、 二氧化氯的消毒机理及特性:
二氧化氯对微生物的灭活机理:先进入微生物体内,然后破坏微生物体内的酶和蛋白质以达到灭活微生物的目的,但二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,特别是在低浓度时更加突出。二氧化氯主要通过两种机理灭活微生物,(一)、是二氧化氯与微生物体内的生物分子反应。(二)、是二氧化氯影响微生物的生理功能。
三、 影响二氧化氯消毒效果的因素:
1、 水温:与液氯消毒相似,温度越高,二氧化氯的杀菌效力越大。在同等条件下,当体系温度从20℃降到10℃时,二氧化氯对隐孢子虫的灭活效率降低了4%。温度低时二氧化氯的消毒能力较差,大约5℃时要比20℃时多消毒剂31%~35%。
2、 pH值:适应范围宽。ClO2分解是pH和OH-浓度的函数:
当 pH值>9时
2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O (岐化反应)
3、悬浮物:悬浮物能阻碍二氧化氯直接与细菌等微生物的接触,从而不利于二氧化氯对微生物的灭活。
4、二氧化氯投加量与接触时间:
二氧化氯对微生物的灭活效果随其投加量的增高而提高,消毒剂对微生物的总体灭活效果取决于残余消毒剂浓度与接触时间的乘积,因此延长接触时间也有助于提高消毒剂的灭菌效果,但出水余量不可过高,否则易产生异味和提高色度。
5、光对二氧化氯的影响:
二氧化氯化学性质不稳定,见光极易分解,以稳定性液体二氧化氯的衰减为例,在二氧化氯初始浓度为1mg/l,衰减时间为20分钟,阳光直射、室内有光、室内无光下的二氧化氯残余率分别为12.12%(实测值)88.55%(实测值)99.85%(计算值)。
四、 投加量的一般控制:
投加量可分为两部分:一部分是为了杀灭细菌除藻类、蚤类、氧
化有机物等而消耗的量,这部分和原水水质情况有关,另一部分是剩余量,是为了满足水在管网中有持续杀菌能力,现国标规定出口不低于0.1mg/l,但在夏季应相应提高。在夏季水温高时二氧化氯在水中衰减散失的比较快,但不宜过高如果超过0.5mg/l,水在加热时产生异味(崔福义)并增加出水厂水的色度,增加亚氯酸盐、氯酸盐含量。应多点投加充分发挥二氧化氯在低浓度时灭活性突出的特点。
五、二氧化氯投加需注意的其它事项:
1、 因二氧化氯具有遇光分解的特性,如果沉淀池 滤池的采光条件较好,应在投加二氧化氯时在沉淀池和滤池增加避光设施,否则将会出现以下情况:
① 二氧化氯遇光分解,使二氧化氯不能充发挥作用,并分解产生亚氯酸盐 、氯酸盐。
ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+
② 在反应池和沉淀池的过渡段、滤池(恒水位工作)滞水区存在藻、蚤类的二次繁殖问题。(二氧氯因自身分解及遇光分解,滞水区二氧氯浓度很低,藻、蚤类具有趋光性,为二次繁殖提供有利条件。)(夏季在斜板和滤池排水槽及池壁生长藻细胞成层的黏物质,形成一层润滑层,影响感官效果和水质,主要原因也是光。)
③ 由于光照强度的不同使沉淀池,滤池出口余ClO2变化较大,必将影响清水池出口余ClO2的稳定性。
2、 二次投加后的水,在清水池不宜储存时间过长。二氧化氯静态衰减结果表明,二氧化氯浓度降低的大部分(50%--60%)发生在与水接触的10min内,在与水接触10min后的1天内,二氧化氯浓度降低了20%--40%。实际在清水池的衰减速度更快。
3、 沉淀池和滤池的负荷不易过低,防止二氧化氯自身挥发和分解。
六、ClO2的无机副产物的产生主要途径:
(1) 、在用ClO2净化饮用水时,大约有50%~70%参与反应的ClO2转化为ClO2—和ClO3—并残留在水中。
(2)、 在光和热的作用下也会产生ClO2—和ClO3— 。
(3)、 ClO2 的强氧化性在与水中的某些还原物质反应而形成ClO2— 。
(4)、 ClO2在碱性介质中也会发生酸化反应,生成ClO2—和ClO3—。
(5)、 化学法产生二氧化氯的过程中,由反应条件的限制可造成不完全反应和非定量投加,将会导制产物中ClO2—和ClO3—  的增加。
七、如何最大限度减少无机副产物量:
(1)、若用氯酸盐法,可设法提高反应原料的转换效率,探求反应的最佳浓度、酸度、温度、压力。
(2)、要做好水源保护工作,提高二氧化氯应用工序之前处理工艺的效率,最大程度地降低水体与二氧化氯投加量以及有机和无机副产物的生成量。
(3)、在二氧化氯应用工艺阶段注意适量投加二氧化氯在满足氧化和消毒要求的情况下,尽量减少二氧化氯的残余量,并且不要使二氧化氯暴露在阳光下而分解,同时注意水体的pH 值等条件,充分发挥二氧化氯的氧化能力。
八、亚氯酸盐的去除技术:
在净水工艺中去除亚氯酸盐的应用技术,基本上都是氧化还原法,还原法包括硫化物,亚铁和活性炭吸附等还原产物为Cl—
氧化法有臭氧氧化等氧化产物为氯酸性。
免费打赏
mengyan197206
2008年08月03日 18:32:44
22楼
浅型湖泊尔库水环境质量下降,与外界交换的能力很差,水体更新很慢,易于导致藻类的滋生繁衍,在一些面积较大的湖泊水库往往出现水体发绿的现象,尤其是夏初至秋末,水面上漂浮着一层绿色的“薄膜”,即发生水华现象。铜绿微囊藻水华是富营养化湖泊水库最常见的一种蓝藻水华,这种藻类在东半时猪产生微囊藻毒素(Microcystin)。微囊藻毒素是一种肝毒素,为小分子环状结构七肽化合物,世界各地曾有饮用微囊藻水华池塘水而引起野生动物和人畜中毒,甚至死亡的报道[1]。世界卫生组织(WHO)提出饮用水中微囊藻毒素MV-LR(其中的一个亚型)的限制标准为1.0μg/L[2],最近由卫生部颁布实施的《生活饮用水卫生规范》中也提出了生活饮用水中微囊藻毒素的MC-LR的国家标准值为1.0μg/L。
  国内外学者对富营养化水体中藻类处理的研究很多[3],开发了许多成熟的技术方法,如微滤法、气浮法、化学氧化法、生物法等;但对绿囊藻毒素研究仍停留在清理学以及研究藻毒素对人体健康的影响;水处理工艺对藻毒素的去陈效果的试验研究还进行的不宽 尚末进行水厂工艺对藻毒素处理效果的生产世实验研究。
  某些水处理工艺单元如预氧化、混凝等在去除藻类的同时,会使藻体破裂,导致胞内毒素释放了出来,增调了水中藻毒素的背景浓度[4],因此要慎重选择除藻工艺。本文以W市X水库蓝藻水华时的水库水为研究对象,研究了二氧化氯和臭氧对藻毒素的去陈效果,探讨了这两种预氧化方式对胞内和胞外藻毒素的去除规律。
1 实验部分
  1.1检测设备与方法
    见表1。
表1、检测项目测定方法及所用设备 序号项目方法设备 1氨氮纳氏试剂光度法Agilent7530 紫外分光光度计 2亚硝酸盐氮分光光度法Agilent7530 紫外分光光度计 3浊度散射光法Hach2100P 浊度仪 4色度铂-钴比色法 5UV254紫外分光光度法Agilent7530 紫外分光光度计 6耗氧量酸性高锰酸钾氧化法 7藻毒素酶标法 DG5031 型酶联免疫检测仪 8叶绿素a紫外分光光度法Agilent7530 紫外分光光度计
  1.2 预氧化设备与方法
  二氧化氯:二氧化氯溶液由华特2000纯二氧化氯发生器(山东华特事业总公司生产)产生的二氧化氯气体用纯水吸收而制,其浓度用碘量法定值、向盛有250mL的试样中分别投加不同浓度系列的二氧化氯,充分反应30分钟,然后加人过量硫代硫酸钠饱和溶液阻止反应。
  臭氧:臭氧发生器由北京国泉臭氧技术开发中心生产,以氧气为气源,产量约为1.5g/h在本试验过程中用1L/min的流露,相应的臭氧浓度为18mg/L。采用钛板曝气头向100mL水样中充臭氧,投加量用碘量法定值。
2 结果与讨论
  研究期间X水库发生了蓝藻水华,其水质变化范围参见表2。镜检发现藻类总数平均为300万个/ml,蓝藻占绝对优势,其次是绿藻,其它种群很少检出,最严重时蓝藻占检出总量的92%。
表2 X水库蓝藻水华时水质情况 氨氮(mg/L)0.31-0.45 亚硝酸氮(mg/L)0.07-0.11 浊度(NTU)3.25-6.3O 色度(度)25-35 UV254(cm-1)0.073-0.085 耗氧量(mg/L)9.5-12.0 藻毒素(μg/L)0.36-0.60
  二氧化氯和臭氧均为常见的氧化剂,作为预氧化方式在国外给水工艺中以均被广泛采用,本文就这两种氧化剂对藻毒素的去除效果进行了深入研究。
  2.1 二氧化氯的预氧化研究
  图1显示:水样经过0.45μm的滤膜过滤之后,颗粒物和藻类被滤掉,此时水中己不再含有藻类,随着二氧化氯投加量的增大,藻毒素稳步下降,至4mg/L时;藻毒素被去除68%;但随后又在逐步增加,至8mg/L时,藻毒素含量又回到未加氧化剂时的浓度水平。随二氧化氯投加量的增加,微囊藻毒素的adda环遭到破坏,致使藻毒素浓度降低;但如果继续增加投加量,会使藻毒素去除率
降低,其原因尚待进一步研究。

  如果不用0.45μm膜过滤,二氧化氯会分别和藻类与藻毒素发生反应,从图5-14可以看出,在二氧化氯含量较低时,两条线基本重合,说明二氧化氯主要和藻毒素发生反应,但投加量超过至1mg/L之后,二氧化氯就会优先和藻类发生反应,破坏藻类细胞。使胞内的毒素释放到水体中去,增加了水中藻毒素的本底含量。另一方面,在1-4mg/L含量范围内,二氧化氯又会氧化藻毒素,使藻毒素的含量降低,图1不过滤时的曲线表明二氧化氯灭杀藻类释放藻毒素的速率明显高于二氧化氯氧化藻毒素的速率,致使藻毒素的本底含量在1mg/L之后基本上是直线上升,但当投加量超过4mg/L后,藻类基本上被杀灭(6mg/L时叶绿素a降至),此时增加的二氧化氯主要是用来分解藻毒素,表现在图1上的是下降的曲线,但当继续增加二氧化氯时,甚至过量投加,也会使藻毒素维持一定的浓度水平(0.2mg/L)。
  此研究表明,二氧化氯虽然对灭杀藻类有良好的效果。但对去除藻毒素的能力有限,且投加量要有严格掌握。
  2.2臭氧的预氧化研究
  几种常见的氧化剂中,如臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、液氯和二氧化氯,臭氧的氧化还原电位为2.07伏,在水中易自分解,将有机物氧化成无害的中间产物,且不会产生二次污染,是优先选择的氧化剂。
  图2表明臭氧对藻毒素有很强的去除能力,对用0.45μm滤膜过滤过不含藻类的水样而言,投加2.3mg/L时便可去除67%。投加量增加到4.6mg/L时,已被全部去除。
  对含藻水而言,臭氧具有和二氧化氯完全不同的氧化机制,随着臭氧投加量的增加,基本上是一条稳步下降的曲线。在投加量不断增加的过程中,这条曲线和不含藻类的曲线相比较,明显上移,说明藻类被灭杀之后,藻毒素同样会被释放出来,增加了其在水样中的本底含量,但仍然可以获得96%的最大去除率。
  图2还显示含藻曲线与不含藻曲线的最大位移为0.11μg/L。而二氧化氯在此时最大位移却为0.23μg/L。这可归因于臭氧对藻毒素的去除效果远比二氧化氯要好,而对藻类的灭杀分解能力却较二氧化氯稍差(图1和图2中两条叶绿素a的变化曲线能说明这一点)。
  总之,臭氧对藻毒素的氧化分解能力很强,投加量为46mg/L时可以获得100%的去除率,水中有藻类存在时,藻毒素的去除效果受到影响,投加量为9mg/L时,才可获得96%的去除率。

3 结论:
  通过二氧化氯和臭氧对含藻水中藻毒素氧化机理的研究,可以得出如下结论:1)二氧化氯和臭氧均能有效灭杀藻类,破坏藻体,使藻毒素释放出来;2)二氧化氯对藻毒素的去除能力有限,含藻水中藻毒素的最大去除率仅为27%;3)臭氧对藻毒素的去除非常有效,能最大去除含藻水中96%的藻毒素。
  本研究为进一步系统评价自来水厂净水工艺中预氧化单元对藻毒素的去除效果奠定了基础。
回复
mengyan197206
2008年08月15日 11:00:04
23楼
顶一下!!!!!!!!!!!!!!
回复
mengyan197206
2008年09月02日 09:31:43
24楼
不同预氧化工艺下蓝藻细胞破坏与土臭素释放
李宗来,于建伟,赵艳梅,杨敏*
(1 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京 100085)

摘要:针对以螺旋鱼腥藻和铜绿微囊藻为优势藻的蓝藻暴发期某水库水样,选择次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾、臭氧四种氧化剂进行氧化处理实验。结果发现,二氧化氯和次氯酸钠在很低剂量就能导致藻细胞大量破裂和土臭素的释放,完整细胞密度和投加剂量呈对数关系;高锰酸钾在1 mg/L才引起土臭素的释放,但对藻细胞几乎没有去除作用;臭氧在2.5mg/L以上才引起土臭素的释放,同时藻细胞的数量的降低和投加量呈正比。在蓝藻暴发的水源水中,不宜采用预氯化进行处理,以避免土臭素的大量释放;可投加适量臭氧以强化去除部分藻类,具体投量要根据水质情况进行选择。
关键词:铜绿微囊藻; 螺旋鱼腥藻;氧化;细胞完整性;土臭素释放;
1.引言
近年来,湖库型水源地蓝藻暴发的事件时有发生。蓝藻暴发不仅影响水处理工艺,还经常伴有有害次生代谢物如藻毒素和嗅味物质浓度的急剧上升,降低水的可利用性和安全性(13)。土臭素(geosmin)是最常见的土霉味物质,最先发现为链霉菌等放线菌的代谢产物(4),后发现许多丝状蓝藻也能产生geosmin,且大部分水源的geosmin所导致的嗅味问题为藻类所导致(1, 5-7)。
对于水厂来说,利用氧化剂对原水进行预氧化对于保障水处理设施的稳定运行具有重要作用。国内很多水厂采用了预氯化工艺,近年来有些水厂采用高锰酸钾或臭氧进行预氧化。但是,当水源水发生蓝藻水华暴发时,预氧化可能会破坏藻细胞的完整性,导致细胞内有害物质的释放。已经有一些关于氯对微囊藻细胞的破坏及随后的藻毒素释放和氧化的研究(3, 11),也有人研究过氯、硫酸铜、高锰酸钾等对实验室培养水华束丝藻的生理毒性影响和geosmin释放的问题(8)。但是,至今为止,还没有一个针对蓝藻暴发时各种预氧化工艺对蓝藻细胞完整性和geosmin释放的系统研究。本文以北方某水库发生暴发蓝藻水华并出现土臭素嗅味(螺旋鱼腥藻和铜绿微囊藻占优势)时的水样为对象,初步评价了利用不同氧化剂进行预处理时藻细胞数量和土臭素浓度的变化,本研究结果可以为实际生产提供科学依据。
2. 实验材料与方法
2.1 试剂和材料
次氯酸钠(特定Ⅱ级,北京兴福精细化学研究所)、高锰酸钾(分析纯,北京化学试剂厂)、稳定态二氧化氯(江西生物制品研究所),臭氧经臭氧发生器(三菱,氧气源)制得;硫代硫酸钠(分析纯,北京化学试剂厂);土臭素标样,2 mg/mL甲醇溶液(Sigma-Aldrich,美国);藻类固定用鲁格氏液。
实验用水直接取自某水库藻华水样,主要为螺旋鱼腥藻和铜绿微囊藻。
HP6890/5975气相色谱/质谱联用仪(惠普,美国);有机碳分析仪Apollo-9000(Tekmar-Dohrmann Co., 美国);固相微萃取(SPME)仪,57348-U萃取头,DVB/Carboxen/PDMS材质(SUPELCO,美国);臭氧发生器(三菱,日本),医用制氧机(FY3,亚奥科技,北京);六联搅拌器(梅宇MY3000-6,潜江梅宇仪器);臭氧反应柱,为自加工玻璃装置,直径10cm,高1.5m,底部设G4砂板曝气;藻类计数框(HL-JS 0.1 ml,武汉恒岭科技);电动显微镜(Zeissn Axioskop 2 Mot Plus,德国);聚碳酸酯膜(0.8µm ,ATTP04700, MILLIPORE, 爱尔兰);GF/C滤膜(Whatman,英国)。
2.2 实验方法
2.2.1 氧化实验
次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾氧化实验在六联搅拌器中进行,实验杯中加入1L水样,添加不同剂量的氧化剂,同时设对照组,搅拌转速40 r•min-1,反应一段时间后取样;臭氧氧化实验时,反应柱中加入2 L水样,通入一定剂量臭氧后取样,同时设只通氧气的对照组。氧化实验后所取样品立即加入硫代硫酸钠终止反应。
2.2.2 样品分析
藻类分析:藻密度高可直接用藻类计数框(HL-JS 0.1 ml,武汉恒岭科技有限公司)进行显微镜(Zeissn Axioskop 2 Mot Plus,德国)下镜检计数。藻密度低于500万Cell•L-1时,将1L水样用鲁戈氏液固定富集浓缩到25ml后计数。对微囊藻根据其聚集体大小、体积、形状等对细胞数进行估算,螺旋鱼腥藻根据视野中每个个体的螺旋圈数多少进行估算,同时在明场和微分干涉下对藻类进行拍照。水样经聚碳酸酯膜(0.8µm ,ATTP04700, MILLIPORE, 爱尔兰)过滤后用扫描电镜(SEM-EDX,S-3000N, HITACHI, 日本)进行观察。
土臭素:采用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱法(HSSPME-GC/MS)进行分析(2, 15)。分别对水样中的土臭素总量及溶解性含量进行测定,其中土臭素总量为将含藻水样直接进行分析,将水样用GF/C滤膜过滤后测定所得含量为溶解性量。
DOC:水样经GF/C玻璃纤维滤膜过滤后用总有机碳仪测定。
3 结果和讨论
3.1 原水水质特性
实验所用原水取自蓝藻暴发期的北方某水库,主要水质参数如下:DOC:3.3mg•L-1;pH值8.3。能明显观察到聚集的微囊藻团块和螺旋成针状鱼腥藻,水样呈现明显的蓝绿色,藻类镜检结果见图1。可以看出,蓝藻主要组成为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和螺旋鱼腥藻(Anabaena spiroides),其密度分别为5200万Cell•L-1和1000万Cell•L-1。螺旋鱼腥藻为典型的能够产生土臭素的藻类,因而水中土臭素含量很高,总浓度和溶解性浓度分别达到1244 ng•L-1和220 ng•L-1,以胞内形式为主。








图1 藻类镜检结果
A-C为螺旋鱼腥藻,D-F为铜绿微囊藻,其中C和F为SEM照片
3.2 预氧化对藻细胞的影响
对氧化后的水样用光学显微镜和扫描电镜观察,均没有发现明显的细胞碎片,这可能是因为蓝藻没有硬质的外壳,细胞膜细胞器等破碎成非常细小的颗粒或者直接被氧化,在进行细胞计数时计算的均是具有完整细胞外形结构的个体。
不同氧化剂对藻细胞的影响结果见图2可以看出,从氧化除藻效果来说,除高锰酸钾外,氯、二氧化氯、臭氧均能明显降低藻细胞的数量,对藻细胞的破坏能力为二氧化氯>氯>臭氧>高锰酸钾。其中,氯和二氧化氯与藻密度变化呈现对数关系, (其中A为藻密度,x为氯或二氧化氯投加量)。其相应反应公式为:
氯:A=1240.8+5025.4×e-x/1.092;
二氧化氯:A=1204.6+ 4974.4× e-x/0.9175;
其拟合系数R2分别0.9974、0.9985。
臭氧对藻细胞的氧化可以直线关系表示,具体为:A=6412-1064×x,R2=0.977。当臭氧投量大于1 mg•L-1时,藻细胞才开始呈现明显降低。而高锰酸钾对藻细胞的破坏作用很弱,投量达到5 mg•L-1时藻细胞减少不到10%。




图2 氧化剂对蓝藻细胞完整性的破坏及DOC变化
3.3 预氧化对有机物及土臭素的影响
3.3.1 溶解性有机炭(DOC)
含藻水样经氧化处理后DOC的变化见图2。可以看出,四种氧化剂在低剂量下均导致DOC的升高。这种低剂量下的DOC上升可能与氧化剂刺激下细胞膜通透性的变化有关(8, 12),同时氧化剂本身也能破坏部分藻体产生一些有机物。
但是,总体来说,各种氧化剂导致的DCO变化类型有所不同。与臭氧和高锰酸钾相比,采用氯和二氧化氯进行氧化处理后,DOC的增加明显。氯投量在10 mg/L时,DOC为6.5 mg/L,二氧化氯投量为3 mg/L时,其DOC达到7.5 mg/L。二氧化氯具有较强的氧化能力,对藻细胞的作用明显,当藻细胞完全破坏后,继续投加会氧化部分有机物导致DOC降低,而氯的氧化能力要弱些,即使投加到10 mg/L,DOC也没有明显降低。对臭氧来说,低投量条件下(0.5 mg/L)DOC出现较高的增加,而继续增加投量DOC基本稳定,这可能是因为臭氧本身氧化能力较强,较高投量时在导致代谢物释放的同时,会氧化部分有机物,从而导致DOC基本稳定在一个浓度水平。同样,对于高锰酸钾来说,DOC也没有出现随投药剂量增加而增加的情况。
3.3.2 土臭素(geosmin)
螺旋鱼腥藻可以代谢产生大量的geosmin (10, 14),但geosmin一般是在细胞内合成后再分泌到胞外,而且通常状况下85~95%的geosmin存在于胞内(9)。实验所用水样中geosmin的含量为1250 ng/L,溶解性geosmin仅为220 ng/L。不同氧化剂处理下含藻水的溶解性及总geosmin含量见图3。可以看出,不同氧化剂引起的geosmin释放效应相差很大。二氧化氯的释放效应最强,在0.5 mg/L的投药量下大部分geosmin从胞内转到胞外。对照图2可知,此时藻细胞数量只下降三分之一,表明二氧化氯可能在拓宽细胞膜通道方面作用较强,导致geosmin在藻细胞完全破坏之前就基本上被释放出来。
次氯酸钠直到投药量为1 mg•L-1时geosmin的释放比较缓慢。但是,投药量超过1 mg•L-1后,geosmin释放非常显著。可以看出,当投药量为1.5 mg•L-1时,几乎所有的geosmin都被释放出来。而对于高锰酸钾,在投量低于1 mg•L-1(一般使用量不会超过这个剂量)时,几乎没有geosmin的释放。当投量超过1 mg•L-1时,随着投量的增加,geosmin逐步释放出来,到5 mg/L时geosmin完全释放。与图2相比可知,藻细胞在本实验投量范围内并没有出现明显的下降,表明可能主要是高剂量高锰酸钾改变了细胞膜的通透性,导致在没有破坏藻细胞的情况下geosmin的释放。
对于臭氧来说,在投量低于2.5 mg•L-1时, geosmin不仅没有被释放出来,反而出现一定的下降的趋势。从图2中可以看出,臭氧在投量为2.5 mg•L-1条件下已能去除约40%的藻细胞。这是一个非常有趣的现象,可以看出,臭氧的作用机制与其他氧化剂有显著的不同。但具体情况有待于进一步的研究。一般来说,臭氧预氧化的投量不会超过1.5 mg•L-1,因此,臭氧的这种特性表明,利用臭氧进行预氧化不会导致藻细胞内嗅味物质的释放。











图3 氧化过程中geosmin 释放
4. 结论
选择次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾、臭氧四种氧化剂对高藻水进行了预氧化实验,发现四种氧化剂对藻及嗅味物质的影响各不相同。次氯酸钠、二氧化氯的除藻效果明显,其投量与藻细胞去除效果之间呈指数关系,当投量达到3mg•L-1时,藻细胞的去除率达到70%以上。臭氧投量与藻细胞之间呈直线反比例关系,但投量低于1 mg•L-1时,藻细胞数量变化不明显。而高锰酸钾对藻细胞的去除效果不明显。
氧化均导致了DOC的释放。但对于次氯酸钠、二氧化氯而言,DOC总体上随投量增加而增加;而对于高锰酸钾、臭氧而言,低剂量下有DOC的释放,但DOC在高剂量下并不随投量的增加而上升。
在胞内geosmin的释放方面,藻细胞对二氧化氯最敏感,次氯酸钠其次。这两种氧化剂的使用均可能会导致geosmin的大量释放。在正常的投量下,高锰酸钾不会导致geosmin的大量释放,而臭氧在很宽的剂量范围内均没有geosmin释放的问题。因此,这两种药剂可以考虑在必要时作为预氧化剂使用。
回复
mengyan197206
2008年10月31日 15:14:27
25楼
十五、二氧化氯危害及急救
二氧化氯气体浓度超过45mg/m3时,会引发呼吸困难,黏膜发炎和头疼。通常二氧化氯会引起眼睛和呼吸器官黏膜的严重发炎。依据其浓度及与人接触时间会导致窒息、咳嗽、呕吐、皮肤灼伤和严重的头疼。严重症状表现为肺水肿引起的呼吸困难、缺氧症状、血液循环衰竭。人与高浓度二氧化氯短暂接触会引起停止呼吸、喉部痉挛或心跳停止。损害神经系统(比如:眼肌麻痹)。
迅速脱掉接触到二氧化氯气体或溶液的衣服,用肥皂和大量的水冲洗皮肤。尽量睁大眼睛,用流水冲洗眼睛几分钟。在吸入二氧化氯情况下,呼吸新鲜空气、平躺、切勿乱动、保暖。
回复
mengyan197206
2008年11月03日 10:49:33
26楼
二氧化氯在水中分解时会产生亚氯酸盐这种副产品,如用于游泳池消毒,亚氯酸盐长时间的积累起来会使水变黄,还会
回复
mengyan197206
2008年11月04日 10:23:56
27楼
2、如何更换计量泵的隔膜?
1.取下固定泵头的4个螺丝。螺丝位置在计量泵的背面。
2.在泵头松动之后,取下泵头之前,调节冲程长度到0%位置。可以保证电磁轴有足够的压力,保持其连接稳固,这样就可以旋下隔膜。
3.向外拉液力端使螺丝从插孔内脱离。抓住液体端逆时针旋转。稍有些阻力,可以旋下隔膜。
4.一旦隔膜被取下,检查计量泵的安全隔膜,确保其是完好的,没有任何损坏。安装新的隔膜,顺时针旋转背板和隔膜直到贴紧。调节背板,使漏液排出孔位于泵的最底端。
5.在隔膜安装完毕、并且背板漏液排出孔置于垂直位置之后,安装泵头。确保吸液阀与漏液排出孔对齐,液力端的螺丝与相应的4个孔对齐。
6.旋转到冲程长度100%位置。这样可以使整套部件旋转至背板漏液排出孔与泵的最底端对齐。在泵运行过程中调整液力端和隔膜至合适的位置。
7.当液力端连同背板位置调好之后,4个螺栓以对角方式拧紧,直到合适为止。完成这项工作时应用力均匀。
回复
mengyan197206
2008年11月09日 10:12:11
28楼
在采用亚氯酸盐法时应严格注意:
1、 精确进料,如果酸计量过量引起酸浓度过高,结果二氧化氯溶液浓度降低,反应速度下降。如果亚氯酸盐过量,二氧化氯溶液浓度降低,二氧化氯测量值不准,增加水中亚氯酸盐含量。
2、 环境和原料温度不许低于10℃,当满负荷运行时环境温度不许低于15℃。
回复
mengyan197206
2008年11月11日 13:45:13
29楼
由于它的沸点只有11℃,这就决定了 它在水中可能是溶解的气体或与水作为溶剂的液体,这一点在水处理上非常重要。这种差别对残余浓度的稳定性和持久性、消费者的感觉、细菌和生物氧化效率、生产过程都是非常重要的。(在秋天水温大幅 下降,用二氧化氯消毒有时会有一些问题与此有关。)
回复
mengyan197206
2008年11月30日 07:29:45
30楼
二氧化氯发生器问题分析
梅喜雪
(广东省台山市自来水有限公司中心化验 广州台山629200)
摘要:本文论述了二氧化氯发器在实际应用中存在二氧化氯转化率低的原因及二氧化氯在反映器内可能发的歧化反应,通过系统反复的实验提出了简中有效的解决办法,并对日前二氧化氯发器市场的不成熟性提出儿点意见
回复
mengyan197206
2008年11月30日 07:30:34
31楼
二氧化氯发生器存在的问题,反映我国目前二氧化氯发生器市场的不成熟性。首先是,二氧化氯发生器市场还没有其行业标准或国家标准对其制约,加上,二氧化氯发生器工艺简单,导致质量参差不齐的生产销售二氧化氯发生器厂家蜂涌而起其次,大多的二氧化氯发生器厂家没有完善的实验室和检验人员,仅委托有资质的化验室的有限次检验,来获取一些必要的证件,导致二氧化氯发生器厂家对二氧化氯发生器在不同运作条件下,二氧化氯可能发生各种歧化反应并不十分了解,与二氧化氯发生器的实际应用脱节,再其次,社会上对二氧化氯消毒的优点广泛宣传,而对二氧化氯消毒的副产物及其毒性,二氧化氯自身的歧化反应就少有报道,即使有,也是略略带过最后就是,用户的不成熟性,特别有些用户不具备对二氧化氯发生器产物的检验能力,根本不清楚,加入水中消毒的是二氧化氯还是氯,或甚至是原材料如果使用亚氯酸钠十盐酸分解法的二氧化氯发生器,控制不好,就有可能加进去是昂贵的原材料亚氯酸钠(14000元/吨),出来的产物大部分是廉价的氯酸钠(4000元/吨),从而导致消毒成本大大提高
回复

相关推荐

APP内打开