电解杀菌和反硝化脱氮技术发展及其在水处理中的应用_朱又春

环境保护!#·##!!!工程与技术电解杀菌和反硝化脱氮技术发展及其在水处理中的应用!#$%&’()%*+$,)-%$./0/!0/0(*,)0%(1(2!(0)-0*0,1)0%(3,4(056/1(2340-7&&$0,1)0%(/0(81)-3-1)’()朱又春张乐华林美强汤兵!广东工业大学环境工程系广州#$%%&%’电凝聚、电气浮、电解氧化和还原等电化学净化废水的电解技术具有效率高、用地省、产生污泥少和便于控制管理等优点，在国内外早已广为应用。其中，电解过程对微生物作用的研究，以及进而将电化学法与生物法相结合以开发新的电解净化处理水的技术，是近#多年来水处理领域的研究热点。电化学过程对水中微生物有两种完全不同的作用：杀灭和促进。前者是由于电极过程本身或由其产生的物质作用于微生物而将其杀灭，可利用作为水的杀菌消毒处理；后者则是利用电化学过程促进微生物在电极表面生长，并利用电解!微生物的协同作用而使水中的某些污染物降解和净化。这两种作用的发生和何者占优势，决定于水中含有的物质和电解条件。研究表明，选择适当的条件可分别发挥这两种作用以解决诸如常温杀菌和反硝化脱氮等水处理中的一些技术问题。9水的电解杀菌消毒处理的发展和研究概况电解法应用于杀菌消毒的研究，首先是由食品行业开始的。众所周知，杀菌是食品生产加工中一个非常重要的环节。食品的传统杀菌是以巴斯德发明的巴氏杀菌法为代表的热杀菌；但加热往往会造成食品的色、香、味等组织结构的改变和营养价值下降等不可逆转的缺陷，因而紫外线杀菌、超声波杀菌、高压放电杀菌等冷杀菌技术日益受到重视。水处理同样也存在杀菌消毒问题。目前普遍采用的是向水中投加氯或氯化物的加氯氧化消毒法，但已发现加氯消毒会导致饮用水中产生“三致”（致癌、致畸、致突变）物质，且若加入不当还会产生让人不适的气味。近年开发的紫外线、臭氧、超声波、磁化、静电等处理方法都有控制细菌的明显功能，但这些方法或因设备复杂、处理水流量小、或因处理费用高等种种问题而尚未能获得普遍应用。电解法作为一种具有灭菌效果好、实用性强和无二次污染的杀菌水处理技术，受到越来越多的关注。电解法杀菌消毒目前可分为间接杀菌和直接杀菌两种类型。9:9间接杀菌法间接杀菌是利用电解产生$%&!、’$%&(、’)&)、&)!、·&’等物质对微生物杀灭。现有商品化的各种电消毒水处理器，多是在添加了氯化钠等电解质后，电解含氯废水，产生二氧化氯和次氯酸钠等杀菌剂。日本*+,-./.012345等研制了一台电解杀菌器，与紫外线联合作用，电解含一定氯离子的废水，取得良好的杀菌效果。由于氯离子浓度较高，仅适应于医院和部分工业废水。673230.，-,.89.4)5研究了用电解法杀灭微孢藻属藻类，使水纯化。让培育出的微孢藻属藻类细胞体分别悬浮在灭菌后的湖水和去离子水中，制得两种不同的试验用水。将试验用水流过两块平行的电极板，电解处理后测定它们的生长速率和去除速率。湖水中细菌的去除速率远大于去离子水中的细菌去除速率。在电压为#:，电解处理时间为;/.<时，湖水中细菌去除率达=>?，游离氯达#/@AB，这意味着电解中产生的游离态氯起着关键性作用，由去除率、电流密度和处理时间的关联分析也证实了这一点。最近有报道表明，选用适当阳极，通过电解产生活性物质，有良好的杀菌效果。同济大学4(5研制的微电解杀菌器，通过在形稳阳极上催化产生活性氧化剂（’)&)，&，&(等）等杀菌性活性物质，一般可使细菌的杀灭率大于==