王瑞哲

(臨沂羅莊污水處理廠，山東臨沂 276017)

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

臨沂羅莊區(qū)污水處理廠紫外線(xiàn)消毒設(shè)備是一級(jí)B 出水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)條件下的配套設(shè)備，提標(biāo)到一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)后，由于多種原因，消毒設(shè)備并未進(jìn)行升級(jí)改造，原有設(shè)備已不能保障出水達(dá)到一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)。為滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要，需新增或改進(jìn)消毒設(shè)備。然而受現(xiàn)有場(chǎng)地及施工時(shí)間的局限，計(jì)劃難以實(shí)現(xiàn)。為了減少投入，解決出水大腸桿菌達(dá)標(biāo)問(wèn)題，試用次氯酸鈉溶液殺菌劑對(duì)出水大腸桿菌進(jìn)行消毒滅菌，驗(yàn)證出水是否能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，就顯得很有意義。

2 實(shí)驗(yàn)原理

次氯酸鈉(NaClO)是強(qiáng)堿弱酸鹽，次氯酸鈉的滅菌原理主要是通過(guò)它的水解形成次氯酸，次氯酸再進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧［O］，新生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性，從而使病源微生物致死。其過(guò)程可用化學(xué)方程式簡(jiǎn)單表示為:

次氯酸在殺菌、殺病毒過(guò)程中，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，可滲透入菌(病毒)體內(nèi)與菌(病毒)體蛋白、核酸和酶等發(fā)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物。氧化反應(yīng)機(jī)理見(jiàn)以下示意化學(xué)方程:

R—NH—R + HClO →R2NCl + H2O

同時(shí)，氯離子還能顯著改變細(xì)菌和病毒體的滲透壓使其喪失活性而死亡。

3 實(shí)驗(yàn)步驟(實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地為臨沂羅莊區(qū)污水廠)

(1)藥劑分類(lèi):分析純次氯酸鈉;工業(yè)次氯酸鈉。

(2)藥劑篩選實(shí)驗(yàn):分別選用以上兩種藥劑按照不同濃度梯度進(jìn)行平行對(duì)比，選擇性?xún)r(jià)比高藥劑。

(3)分步實(shí)驗(yàn):首先，選擇在試驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn);其次在小試得出有益結(jié)論后，進(jìn)行大生產(chǎn)中試。

(4)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法:取出水口水樣分為兩部分:一部分水樣按照(GB 18918—2002)方法培養(yǎng)大腸桿菌;另一部分水樣加入一定比例次氯酸鈉按照(GB 18918—2002)也培養(yǎng)大腸桿菌。具體做法:將不同濃度比例次氯酸鈉稀釋液加入出水中，靜置2 h，然后進(jìn)行大腸桿菌培養(yǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試，具體分析數(shù)據(jù)如表1。

表1 分析純次氯酸鈉殺菌效果

由此可以看出，在1/50000 的投加量下，分析純的次氯酸鈉溶液對(duì)大腸桿菌有著極為有效的去除效率。但在工業(yè)大生產(chǎn)的情況下，投加分析純的次氯酸鈉明顯不經(jīng)濟(jì)，因此，還需要對(duì)工業(yè)次氯酸鈉的效果進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，分析純和工業(yè)次氯酸鈉殺菌效率相差無(wú)幾，且配比濃度在1/50000 時(shí)才檢出大腸桿菌數(shù)。考慮藥劑性?xún)r(jià)比，為減少成本，以下將采用工業(yè)次氯酸鈉實(shí)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，擴(kuò)大稀釋倍數(shù)，最終確定成本最低、最適宜的配比濃度，投入大生產(chǎn)試用，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)后投入大生產(chǎn)運(yùn)行。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 工業(yè)次氯酸鈉殺菌效果

表3 工業(yè)次氯酸鈉殺菌結(jié)果

從上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，稀釋液濃度達(dá)到1/100000時(shí)，出水大腸桿菌數(shù)能夠穩(wěn)定控制在1000個(gè)/L 以下。

4 實(shí)驗(yàn)推論

在以上試驗(yàn)過(guò)程中，利用次氯酸鈉溶液加入出水中，通過(guò)它的水解，生成次氯酸來(lái)抑制消除水中大量大腸桿菌。通過(guò)小試結(jié)果來(lái)看，加入次氯酸鈉水樣靜置2 h 后可以達(dá)到殺菌效果。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它不僅幫助我們解決投資大、工程實(shí)施難問(wèn)題，更主要切實(shí)可行，節(jié)約成本，選用工業(yè)純來(lái)對(duì)我廠出水進(jìn)行消毒，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在10×10－6～20×10－6配比濃度下，出水大腸桿菌能確保達(dá)到一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)。由此得出次氯酸鈉可作為出水滅菌劑，替代目前紫外線(xiàn)殺菌系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出水一級(jí)A 的排放目標(biāo)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研價(jià)格次氯酸鈉800 元/t，折算成成本，增加費(fèi)用0.008～0.016元/t。