鄭州某污水處理廠二級(jí)出水消毒劑投加量研究

孫曉秋，言志超

（四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川德陽(yáng)618000）

1 引言

鄭州某污水處理廠的水處理工藝中的消毒環(huán)節(jié)所使用的消毒劑是漂白粉。污、廢水在排入水體前，必須進(jìn)行二級(jí)處理，然后再進(jìn)行消毒處理。然而，所使用的消毒劑是氯制劑，若是消毒劑的用量不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生副作用。這是由于一方面，消毒以后的水體與水中原本就存在的微生物作用后產(chǎn)生出致癌物質(zhì)；另一方面，經(jīng)過(guò)消毒后的水體有余氯，如若余氯的含量太高，就會(huì)對(duì)原本存在的生物構(gòu)成威脅。所以，我們有必要探究既能起到消毒作用，又能將水體威脅降到最低的漂白粉投加量[1]。在污水處理廠的實(shí)際消毒過(guò)程中，我們一般是以糞大腸桿菌菌落數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 實(shí)驗(yàn)進(jìn)出水的水質(zhì)情況

該實(shí)驗(yàn)以鄭州某污水處理廠二級(jí)出水為研究對(duì)象，采用靜態(tài)燒杯實(shí)驗(yàn)法來(lái)測(cè)定漂白粉的有效氯含量及確定漂白粉的最佳投加量。鄭州市某污水廠的水質(zhì)情況如表1所示[2]。

表1 鄭州市某污水廠的水質(zhì)情況

污水的實(shí)際水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況，包括 PH、BOD5、CODcr、SS、NH4+-N、TP都在上述的范圍內(nèi)。該實(shí)驗(yàn)在上述二級(jí)出水的范圍內(nèi)進(jìn)行糞大腸桿菌菌落的測(cè)定。

2.2 大腸桿菌菌落的測(cè)定

2.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

①取40g漂白粉溶于水，用磁力攪拌機(jī)攪拌3.5h，使其充分溶解。

②用4000轉(zhuǎn)的離心機(jī)進(jìn)行20min的離心后，再靜置2h后取出。

③倒出經(jīng)過(guò)離心以后的上清液，然后取出其中的20ml定容到200ml的容量瓶中。

④用已知準(zhǔn)確濃度的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定上清液的CLO-的濃度。隨后再取10ml的經(jīng)過(guò)稀釋的上清液定容到1L的容量瓶中。

⑤精確的稱取52.2g MFC培養(yǎng)基，向其中加入1L蒸餾水或去離子水，一直進(jìn)行攪拌并加熱煮沸至使之完全溶解，然后將其放置冷卻，至溫度為50℃左右時(shí)，傾倒入培養(yǎng)皿中，以凝固備用。

⑥在1～9號(hào)燒杯中依次量取200ml已經(jīng)取好的二級(jí)出水，再分別向其中加入 5ml、8ml、11ml、14ml、17ml、20ml、23ml處理好的上清液。

⑦確定與水樣的接觸時(shí)間分別為5min、10min、15min、20min、25min、30min。

⑧用濾膜法在無(wú)菌操作臺(tái)上進(jìn)行大腸桿菌的操作。

⑨將上一步處理好的培養(yǎng)皿倒向放置，然后將其放進(jìn)44.5℃的隔水式培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24h。

⑩24h以后將培養(yǎng)皿拿出，并查看糞大腸桿菌菌落數(shù)。2.2.2實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

①脫水培養(yǎng)基成品要放在密閉封口的瓶中，且要存放在大氣濕度低、溫度小于30℃的暗處。存放的時(shí)候要避免陽(yáng)光直射和其他雜菌的傾入以及液體的蒸發(fā)。當(dāng)培養(yǎng)基的顏色發(fā)生變化時(shí)或體積變化明顯時(shí)要果斷棄用。

②在水樣進(jìn)行抽濾完后，應(yīng)再抽氣大約5s，隨后關(guān)上閥門(mén)并取下濾器，用滅過(guò)菌的鑷子夾住其邊緣部分，然后移放到MFC培養(yǎng)基上。注意濾膜的截留面要朝上，濾膜應(yīng)與培養(yǎng)基完全緊貼，兩者之間不得有氣泡產(chǎn)生。

③使用過(guò)的培養(yǎng)皿必須及時(shí)在高溫下滅菌，冷卻后洗滌，以方便下次取用。

3 消毒效果

通過(guò)已知濃度和有效氯含量的上清液，在不同體積和不同接觸時(shí)間后，經(jīng)過(guò)24小時(shí)恒溫培養(yǎng)后并查看糞大腸桿菌菌落數(shù)，從而掌握上清液消毒效果。

隨著接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，糞大腸桿菌的剩余數(shù)越來(lái)越少，使得起到的消毒效果越來(lái)越好；同樣，隨著加入漂白粉上清液體積的增加，所剩余的糞大腸桿菌數(shù)也越來(lái)越少，對(duì)二級(jí)出水的消毒效果也越來(lái)越好。當(dāng)接觸時(shí)間為5min，上清液的體積為8ml的時(shí)候，所剩余的大腸桿菌菌落數(shù)為lgN為3.580，大于3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；而當(dāng)體積增加到11ml的時(shí)候，剩余糞大腸桿菌菌落數(shù)lgN為2.699，小于3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足排放要求。所以在接觸時(shí)間為5min，體積大于11ml的上清液對(duì)二級(jí)出水的消毒都能達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；而當(dāng)上清液體積為5ml，接觸時(shí)間為15min的時(shí)候，糞大腸桿菌菌落數(shù)lgN為2.680，同樣小于3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。所以當(dāng)上清液體積為5ml,接觸時(shí)間大于15min時(shí)，都能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的要求，達(dá)到一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)[3-5]。因此，隨著上清液體積的增加以及接觸時(shí)間的增長(zhǎng)，糞大腸桿菌菌落數(shù)越來(lái)越少。

大批量的病原菌會(huì)持續(xù)伴隨在整個(gè)污水處理的過(guò)程中。并且由于一年四季天氣轉(zhuǎn)換的季節(jié)原因和氣候因素會(huì)使污水處理廠的水質(zhì)在不同的時(shí)間段產(chǎn)生變化。影響水質(zhì)變化的原因很多，同樣也有很多原因影響二級(jí)出水的殺菌效果。比如溫度、pH、有機(jī)物濃度、氨氮、藥劑的投加量、接觸時(shí)間等等。而本實(shí)驗(yàn)具體針對(duì)不同條件下的溫度、pH值兩個(gè)影響因素進(jìn)行了探究。

4 結(jié)論

①有效率是掌握漂白粉消毒情況的重要指標(biāo)，在消毒前需要對(duì)漂白粉進(jìn)行有效氯的測(cè)定。

②隨著消毒接觸時(shí)間的增長(zhǎng)、上清液體積的增加，使得糞便大腸桿菌的剩余數(shù)越來(lái)越少，從而消毒效果越來(lái)越明顯。

③低溫相比于常溫條件，消毒具有滯后性并會(huì)降低消毒速率，為了達(dá)到相同的消毒效果，就需要延長(zhǎng)消毒的接觸時(shí)間。

④漂白粉的上清液消毒效果與上清液的pH值有關(guān)，當(dāng)pH值在6.0至8.0的范圍內(nèi)均能對(duì)尾水起到很好的消毒作用，但是在一定范圍內(nèi)，隨著pH值得增大，消毒效果會(huì)明顯下降。