MBR出水氯-紫外-臭氧单独与组合消毒

环境工程学报第8卷L、350CFU/L和145CFU/L，对微生物菌群的去除率为3个数量级。一般而言，不同水质所需的臭氧投加量不同，臭氧的投加剂量越大、接触时间越长，出水水质越好［8］。由于MBＲ出水中含有大量消耗臭氧的物质，而这些物质消耗的臭氧并没有起到消毒作用，如水中有机物、悬浮固体、色度等这些物质会消耗水中的臭氧，从而影响了臭氧的消毒效果。氯、紫外和臭氧3种单独方式氯与紫外单独消毒效果要优于臭氧，若要提高对微生物的去除仍需进一步提高消毒剂的投加量。2．22种组合方式消毒对微生物的去除情况郭美婷等［9］研究紫外线和氯组合方式对大肠杆菌灭活效果的影响，表明先紫外线后氯组合消毒时，可达到较好的消毒效果。本实验根据紫外剂量对微生物灭活效果，采用紫外剂量为25mJ/cm2与有效氯投加量1、2、3和4mg/L组合消毒。臭氧氧化能导致后续加氯过程中典型副产物种类的转变和生成量的变化，同时臭氧强氧化作用能有效削减出水的遗传毒性［10］。本实验采用先6mg/L臭氧与有效氯投加量分别为1、2、3和4mg/L的组合，2种组合方式消毒实验对微生物的去除效果如图3所示。图32种组合方式消毒对微生物的去除效果Fig．3Ｒemovaloftwokindsofcombinationprocessonmicroorganism由图3(a)可知，紫外与氯组合方式消毒明显提高了对微生物的去除率。组合消毒过程原水经紫外消毒后，菌落总数、总大肠菌群和粪大肠菌群由原水的3.8×106CFU/L、5．5×105CFU/L和2．2×105CFU/L分别下降到5050CFU/L、508CFU/L和415CFU/L，再由有效氯投加量为3mg/L时，出水的总大肠菌群、粪大肠菌群分别下降至2CFU/L和3CFU/L，此时出水中的总大肠菌群指标满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的要求，有效氯投加量为4mg/L以后，出水中未检测到总大肠菌群和粪大肠菌群。紫外与氯组合方式消毒与氯单独消毒相比，减小了有效氯的投加量，提高了对微生物的去除效果。组合消毒与紫外单独消毒相比，提高了对微生物的去除水平，并保持了一定的持续消毒能力。有研究结果表明，在一定程度上，紫外线和氯在消毒方面有协同作用，两者的组合消毒效果大于两者的简单加和［11］。由图3(b)可知，臭氧与氯组合方式提高了对微生物有的去除效果。臭氧氧化可以降低水体中能够被氯氧化的有机物，进一步降低了水中悬浮物质，促进了氯消毒过程消毒剂与微生物充分接触，从而提高了对微生物的灭活水平。组合消毒过程原水经臭氧消毒后，菌落总数、总大肠菌群和粪大肠菌群由原水的7.5×106CFU/L、6．1×105CFU/L和3．05×105CFU/L分别下降到5．35×105CFU/L、7600CFU/L和6050CFU/L，组合消毒中有效氯投加量为4mg/L时，出水中的总大肠菌群、粪大肠菌群分别下降至2CFU/L和1CFU/L，此时出水中的总大肠菌群指标满足《污水再生利用城市杂用水水质》(B/T18920-2002)的要求。臭氧与氯组合方式消毒与各自单独消毒相比减少了消毒剂的投加量，明显提高了对微生物的去除效果。2种组合工艺都有很好的消毒效果，紫外与氯组合方式有效氯投加量为3mg/L、臭氧与氯组合方式有效氯投加量为4mg/L时，2种组合工艺出水的总大肠菌群指标均满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的要求。2．3单独与组合消毒过程THMs随有效氯投加的变化由于MBＲ出水中含有一定浓度的溶解性有机物，其中能与氯反应的物质种类多样，随着投氯量的增加，这些前体物的副产物生成潜能逐步表现出来，THMs生成量急剧上升［12］。有效氯能够氧化去除或降解有机物并通过取代反应与有机物结合生成卤代有机物，这些卤代副产物经过实验证明具有较强的致突变性和致癌性，并且存在良好的剂量反应关4864第11期李鑫玮等:MBＲ出水氯、紫外、臭氧单独与组合消毒系［13］，水体中消毒副产物挥发性卤代烃的前驱物尽可能降低对减少挥发性卤代烃的生成非常重要［14］。图4为氯单独与2种组合方式消毒过程THMs生成量与有效氯投加量之间的关系。图4氯单独与2种组合消毒过程THMs生成量随有效氯投加量的变化Fig．4InfluenceofdifferentavailablechlorinedosageonformationofTHMsinchlorinealoneandtwokindsofcombinationprocess从图4(a)氯单独消毒过程中可以看出，THMs生成量随着有效氯投加量的增加而增加，在有效氯投加量为5mg/L时，出水中THMs浓度增至30.79μg/L，其中三氯甲烷(TCM)23.62μg/L，占THMs总体质量的76.71%，