殺菌

        作用機理

　　根據(jù)電解的原理，研制的陽極，以鈦板或鈦棒為基體，用高溫?zé)峤庋趸ㄔ诒砻嫔珊灥荣F金屬氧化物的涂層。該電極在電解過程中自身不溶解，催化產(chǎn)生具有極強殺生能力的活性物質(zhì)，如OH自由基、初生態(tài)O、H₂O₂和O₃等活性氧；水中存在的氯離子，被激活成ClO₂、HClO、ClO^-等活性氯協(xié)同殺菌。微生物表面帶負(fù)電，在電場力的作用下向陽極遷移。電極與水的界面存在的雙電層電場強度較高，如微生物被電場吸引或隨水流沖進雙電層，會因觸電致死，用電殺菌具有廣譜性的殺菌效果，不會產(chǎn)生耐藥性；產(chǎn)生的H₂O₂和余氯賦予水體持續(xù)抑菌的能力。

         實驗裝置和實驗方法

　　根據(jù)上述工作機理，研制出殺菌滅藻電水處理器，有平板型和圓柱型兩種型式，陽極采用有表面涂層的鈦板或鈦棒，陰極采用不銹鋼。水流從處理器的下部流入，上部流出，額定流量為1m³/h。兩種形式處理器的陽極面積相同，平板型耗電量較低，圓柱型強度較高。水箱容積1.0m³帶攪拌器；水流由離心式水泵提供，用流量計控制流量。

         實驗用水為配水，自來水經(jīng)活性炭過濾后流入水箱，加人自行培養(yǎng)的細(xì)菌并攪拌均勻，原水細(xì)菌總數(shù)在106個/mL左右。過濾水經(jīng)鄰聯(lián)甲苯胺方法比色確認(rèn)無余氯。培養(yǎng)菌種從自來水中采取。水流一次通過處理器，在處理器進、出口處用無菌瓶取水樣，立即檢測，用標(biāo)準(zhǔn)平皿法37℃培養(yǎng)48h后計算細(xì)菌總數(shù)。

        實驗結(jié)果與討論

　　水流單程通過處理，消耗的電功率與殺菌效果的關(guān)系如圖3所示。由圖3可見，很小的電功率即可產(chǎn)生殺菌效果，隨著電功率的增大，殺菌率迅速提高，在電功率50W左右殺菌率達(dá)到99%以上，折合成每立方米水耗電0.05kWh。如果采用循環(huán)處理的方法，使處理器中沒有耗盡的殺菌性活性物質(zhì)在管道和水箱中繼續(xù)起作用，可以節(jié)約更多的電能或處理更多的水量。

滅藻
　　
        殺藻實驗用水取自池塘水，pH7，水中藻類總量約1.8×105個/mL，種類為綠藻（小球藻、柵列藻等），也有藍(lán)藻（螺旋藻、微囊藻等）。實驗在圖2所示的實驗裝置上進行，原水注入水箱后攪拌均勻。水流量0.5m³/h，電流密度2－6mA/cm²。水流單程通過處理器，在出水口處取水樣檢測處理效果。因為處理后死藻的葉綠素短期不褪色，顯微鏡下無法直接判斷藻體死活，所以采用監(jiān)測水中溶解氧濃度變化的方法判斷殺藻效果。藻類白天因光合作用產(chǎn)生氧氣使水中溶解氧含量增高，晚上則呼吸消耗溶解氧。在處理器的出水口取水樣，分別盛于500mL的有塞廣口瓶中，靜置于室內(nèi)朝陽的桌上，定期測定水中溶解氧。實驗結(jié)果如圖4所示。圖中顯示，未經(jīng)處理的水樣溶解氧濃度晝夜波動大于3mg/L，而滅藻后的水樣溶解氧濃度不斷降低，之后趨于不再變化，這表明藻類因光合作用功能的喪失而逐漸死亡。死藻一方面不產(chǎn)生氧氣，另一方面殘存的呼吸作用消耗水中的氧。

 

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