醫(yī)院污水含大量病原微生物，如果不經(jīng)處理就排入地面水域，往往會(huì)造成水體的嚴(yán)重污染，引起各種傳染病。因此，對(duì)醫(yī)院污水進(jìn)行消毒處理是十分必要的。傳統(tǒng)的液氯、次氯酸鈉、臭氧等消毒法各有其不足之處[1]。二氧化氯是一種無(wú)機(jī)強(qiáng)氧化劑，具有的殺菌滅藻功能，用于處理醫(yī)院污水，殺滅污水的細(xì)菌和微生物，效果十分顯著[2]。本文采用二氧化氯對(duì)昆明市五七醫(yī)院污水進(jìn)行消毒，處理后的污水細(xì)菌總數(shù)和糞大腸菌群數(shù)*符合國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
二氧化氯的氧化消毒機(jī)理如下： 作為強(qiáng)氧化劑，二氧化氯在酸性條件下具有很強(qiáng)的氧化性，ClO2+ 4H+ + 5e = Cl- + 2H2O; 在水廠pH≈7的中性條件下，ClO2 + e = ClO2- ，ClO2- + 2H2O + 4e = Cl- + 4OH-。 二氧化氯在與微生物接觸時(shí)先吸附在細(xì)胞壁上，然后透過(guò)細(xì)胞壁與微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，導(dǎo)致由氨基酸組成的肽鏈分開(kāi)，致使微生物酶及其他蛋白質(zhì)變性，或破壞蛋白質(zhì)合成，最終導(dǎo)致其死亡。
1試驗(yàn)部分
水樣取自昆明市五七醫(yī)院，水溫22℃左右，pH值為6.4左右，糞大腸菌群數(shù)為9.2×106個(gè)/L，采用多管發(fā)酵法對(duì)糞大腸菌群數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
把所取水樣分成三組，第1組pH值和接觸時(shí)間為一定值，測(cè)投加量對(duì)消毒效果的影響;第2組pH值和投加量為一定值，測(cè)接觸時(shí)間對(duì)消毒效果的影響;第3組投加量和接觸時(shí)間為一定值，測(cè)pH值對(duì)消毒效果的影響。為了探明各個(gè)因素對(duì)消毒效果的綜合影響及因素水平的搭配(即工藝條件)，還按正交表L(33)做三因素三水平的正交試驗(yàn)。
2結(jié)果與討論
2.1投不同量二氧化氯的滅菌效果
在pH值為6、接觸時(shí)間為5min時(shí)，二氧化氯的投量分別為10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L時(shí)的滅菌效果見(jiàn)表1。
從表1可看出，隨著投加量的增加，滅菌效果越好。在pH值為6、接觸時(shí)間為5min時(shí)，投二氧化氯的量為40mg/L時(shí)可達(dá)到本試驗(yàn)的滅菌標(biāo)準(zhǔn)，又不會(huì)造成消毒劑過(guò)量。
2.2不同接觸時(shí)間的滅菌效果
在pH值為6、二氧化氯投量為40mg/L時(shí)，接觸時(shí)間分別為2min、5min、10min、15min、30min、90min時(shí)的滅菌效果見(jiàn)表2。
從表2可看出，開(kāi)始一段時(shí)間隨著接觸時(shí)間的增加，滅菌效果越好;但隨著接觸時(shí)間的進(jìn)一步增加，消毒效果反而下降了。這是因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)增加接觸時(shí)間可提高消毒劑與微生物的接觸機(jī)會(huì)，從而可提高消毒效果;但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后殘留消毒劑的濃度就會(huì)降低。因此，接觸時(shí)間不能太短，否則不能達(dá)到消毒效果;也不能太長(zhǎng)，否則既達(dá)不到消毒效果，還增加了處理設(shè)備的容積。在pH值為6、二氧化氯的投量為40mg/L時(shí)，當(dāng)接觸時(shí)間為2min則可達(dá)到本試驗(yàn)的滅菌標(biāo)準(zhǔn);但如果把接觸時(shí)間延長(zhǎng)到10min后，滅菌效果則大大增加，且醫(yī)院產(chǎn)生的污水量較小。因此本試驗(yàn)的接觸時(shí)間選擇為10min。
2.3不同pH值的滅菌效果
二氧化氯投量為40mg/L和接觸時(shí)間為10min時(shí)，pH值分別為5、6、7、8時(shí)的滅菌效果見(jiàn)表3。
由表3可見(jiàn)，pH值越低，滅菌效果越好。當(dāng)pH值在5~7之間時(shí)，滅菌效果變化不大，pH值對(duì)二氧化氯滅菌效果影響不如對(duì)氯胺、次氯酸鈉和漂白粉的滅菌效果影響大，這也許是因?yàn)槎趸认緯r(shí)余氯量不受pH值的影響，而氯胺、次氯酸鈉和漂白粉消毒時(shí)的自由性余氯量受pH值的影響較大。二氧化氯的滅菌效果隨pH值降低有所增加的原因，也許是因?yàn)槲⑸镌趐H值較低時(shí)抵抗力下降了。為避免向原水中投加酸而增加藥劑費(fèi)用，pH值可選擇為原水的pH值，即pH值為6.4。
2.4正交試驗(yàn)
在二氧化氯消毒單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了探明各個(gè)因素對(duì)消毒效果的綜合影響及因素水平的搭配(即工藝條件)，特依據(jù)正交表L(33)做三因素三水平的正交試驗(yàn)。
2.4.1因素及水平
因素A(消毒劑投加量M)：A1=35mg/L，A2=40mg/L，A3=45mg/L;
因素B(接觸時(shí)間t)：B1=8min，B2=10min，B3=12min;
因素C(pH值)：C1=5.5，C2=6.0，C3=6.5。
2.4.2正交試驗(yàn)及試驗(yàn)指標(biāo)值計(jì)算
以M、t和pH為因素，以糞大腸菌群滅活率為試驗(yàn)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果如表4。Xij為i因素取j水平時(shí)的試驗(yàn)指標(biāo)值，Xij′為Xij進(jìn)行簡(jiǎn)化后的數(shù)值;m為因素的水平數(shù)，此處等于3;n為方案實(shí)驗(yàn)數(shù)，等于9;Ti表示對(duì)應(yīng)i因素的糞大腸菌群滅活率(簡(jiǎn)化后數(shù)據(jù))相加;T表示三因素三個(gè)水平對(duì)應(yīng)的糞大腸菌群滅活率(簡(jiǎn)化后數(shù)據(jù))之和。指標(biāo)值數(shù)據(jù)的方差分析見(jiàn)表5，其中Q為應(yīng)是變動(dòng)，F(xiàn)為自由度。
由方差分析結(jié)果可見(jiàn)，三因素對(duì)滅菌效果影響程度大小的順序依次為：消毒劑投加量(A)>接觸時(shí)間(B)>pH值(C)。根據(jù)高度顯著因素應(yīng)選水平，顯著因素可選水平，也可選次好的經(jīng)濟(jì)水平，而非顯著因素應(yīng)選經(jīng)濟(jì)水平的原則，因素的水平搭配應(yīng)選A2B2C3。由于原水的pH值在6~7之間，所以C選擇原水pH值。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)昆明市五七醫(yī)院污水消毒處理的試驗(yàn)研究，可得出如下結(jié)論：
(1)隨著二氧化氯投加量的增加，滅菌效果越好。
(2)開(kāi)始一段時(shí)間隨著接觸時(shí)間的增加，滅菌效果越好，但隨著接觸時(shí)間的進(jìn)一步增加，消毒效果反而下降了。
(3)pH值越低，滅菌效果越好。當(dāng)pH值在5~7之間時(shí)，滅菌效果幾乎不變。
(4)三因素對(duì)滅菌效果影響程度大小的順序依次為：消毒劑投加量(A)>接觸時(shí)間(B)>pH值(C);二氧化氯消毒的條件為：二氧化氯投量為40mg/L、接觸時(shí)間為10min、pH值為6~7時(shí)滅菌效果好，其出水水質(zhì)可達(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
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