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二溴海因和次氯酸钠杀菌效果比较

发布日期:2017年3月17日 点击:1682

二溴海因(DBDMH)是一类新型的释放性消毒剂,具有毒性小、杀菌时间长、消毒效力强等特点。活性溴(有效溴)是二溴海因主要有效成分。在水溶液中,二溴海因能释放出次溴酸及次溴酸分解形成新生氧,起到杀菌效果。DBDMH作为杀菌消毒剂,主要用于游泳池消毒、工业循环冷却水消毒、景观水消毒、造纸厂漂白剂、医疗污水消毒等,对藻类、细菌、病毒等均有明显去除效果,但很少用于饮用水消毒中。

本文以饮用水源中藻类、细菌为目标,研究了不同投加量、不同反应时间二溴海因去除效果,以及与次氯酸钠预氧化进行对比,分析两者氧化性能差异。

1材料与方法

1.1材料

试验原水取自某水厂进厂水,该原水pH值在8.2左右,浊度在10—15NTU,CODMn在2.0—2.5mg/L。实验所用氧化剂为二溴海因溶液(溴含量55.9%)和10%次氯酸钠溶液(分析纯)。

1.2分析方法

有效溴和有效氯采用哈希仪器测定,藻类采用计数框行格法,细菌采用平皿计数法测定。

2结果与讨论

2.1DBDMH预氧化对藻类和细菌去除效果

2.1.1DBDMH有效溴在水中随时间衰减规律

图l是不同浓度二溴海因有效溴随反应时间衰减变化曲线。二溴海因投加浓度为0.4~2.0mg/L。由图可知,有效溴含量随反应时间延长逐渐降低,在前30min内有效溴含量降低较快,后期逐渐变慢。当二溴海因有效溴投加量为0.4和1.3mg/L时,在反应12h后,有效溴基本耗尽;当二溴海因有效溴投加量为2.0mg/L时,反应12h后,有效溴为0.15mg/L。说明二溴海因在一定时间内仍可以保持水中残余有效成分,维持持续的消毒(氧化)能力。

图1 有效溴在水中随时间衰减变化曲线

2.1.2DBDMH预氧化对藻类去除效果

二溴海因有效溴投加量为2.0—6.0mg/L。不同浓度有效溴对原水中藻类去除效果见图2。结果表明,二溴海因对藻类去除效果随有效溴投加量的增加而略有增加。当有效溴投加量分别为2.0—6.0mg/L时,反应0.5h后,藻类去除率最大达到41.2%;反应4h后,藻类去除率在52.3%—58.7%;反应24h后,总藻密度从初始1.41xl07个/L分别降至4.7lxl06个/L、3.29x106个/L和2.4xl06个/L,随有效溴投加量增加,藻类去除率从66.6%提高到83.0%。可见,二溴海因对原水中藻类具有较好去除效果。

图2 不同浓度有效溴对藻类去除效果

2.1.3DBDMH预氧化对细菌去除效果

原水细菌总数为5200CFU/mL。二溴海因杀菌效果如图3所示。结果表明,杀菌效果随有效溴投加量和接触时间的增加而提高。当有效溴投加量为2mg/L时,反应时间延长至24h,水中细菌总数仍然高于100CFU/mL。当增加有效溴投加量至4mg/L和6mg/L时,杀菌效果优于有效溴投加量2mg/L。但反应时间延长至4h—24h,4mg/L和6mg/L有效溴杀菌效果相差不大,水中细菌总数最低降至42CFU/mL。
图3 不同浓度有效溴对细菌去除效果

2.2DBDMH与NaCIO除藻杀菌性能对比研究

2.2.1DBDMH和次氯酸钠除藻效果对比研究

对比研究了DBDMH和次氯酸钠预氧化对藻类去除效果,如图4所示。DBDMH和次氯酸钠有效成分投加量为2.0mg/L,原水藻密度为l.4xl07个/L。由图5可知,二溴海因和次氯酸钠预氧化除藻效果相差不大。反应4h和24h后,DBDMH和次氯酸钠对藻类去除率分别在55%和66%。

图4DBDMH 和次氯酸钠对藻类去除效果对比
图5 二溴海因和次氯酸钠杀菌效果对比

2.2.2DBDMH和次氯酸钠杀菌效果对比研究

原水细菌总数为5000CFU/mL,DBDMH和次氯酸钠有效成分投加量均为2.0mg/L,实验结果如图5所示。结果表明,次氯酸钠杀菌效果明显优于DBDMH。2mg/L次氯酸钠在不同反应时间后,细菌总数均低于10CFU/mL。而2.Omg/L二溴海因经过不同反应时间后,水中细菌总数均在100CFU/mL以上,作用30min后细菌去除率在97.4%左右。二溴海因对原水中细菌去除效果不及次氯酸钠。

2.2.3DBDMH和次氯酸钠消毒副产物对比研究

图6为二溴海因与次氯酸钠氧化生成三卤甲烷总量对比图。由图可知,二溴海因氧化反应过程中,有效溴投加量为2.0mg/L,随反应时间从0.5h延长到24h,三卤甲烷总量从0.32增加到0.39,主要氧化副产物为溴仿。而次氯酸钠有效氯投加量为2.0mg/L,三卤甲烷总量从0.31增加到0.40。二溴海因与次氯酸钠预氧化三卤甲烷生成浓度相差不大。

图6 二溴海因和次氯酸钠生成三卤甲烷总量对比

3结论

(1)二溴海因在水中有效成分衰减规律与次氯酸钠相似,可以保持水中残余有效成分浓度,具有持续的消毒(氧化)能力;

(2)二溴海因对原水中藻类去除效果较好,与次氯酸钠除藻效果相当;

(3)二溴海因对原水细菌去除效果不及次氯酸钠;

(4)二溴海因和次氯酸那在相同投加量条件下生成三卤甲烷总量接近,并且二溴海因主要生产物为三溴甲烷。

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