多孔板与文丘里组合式空化灭活致病菌研究

基于浙江工业大学水力学实验室自主研发的方孔多孔板与文丘里组合式水力空化反应装置,通过变换多孔板与文丘里喉部、文丘里扩散角的不同组合,针对取自非饮用水源的原水,以水中菌落总数和大肠杆菌为指示菌,研究了空化数、喉部流速、孔口排列、原水初始体积分数和水力空化作用时间等因素对灭菌效果的影响,并探讨其产生的内在机理。实验结果表明:当组合形式为25孔交错式孔板、喉部300mm、扩散角为4.3°时可达到对菌落总数和大肠杆菌最优灭活效果。同时,降低空化数、提高喉部流速、延长水力空化作用时间和选取适当的原水初始体积分数都将有助于进一步提高装置的灭活效果。     

圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置,进行了降解对硝基苯酚废水的研究.通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试验,提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的关系,为提高对硝基苯酚降解率提供了依据.试验结果表明:增加流速,选取最佳初始浓度,适当延长处理时间,设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小,可以提高对硝基苯酚废水的降解率.     

水力空化降解苯酚、二甲苯试验研究

采用多洞孔板作为水力空化的发生装置,研究了水力空化对苯酚、二甲苯的降解效果。通过试验,得出了苯酚浓度为30~40mg/L时,其降解率最高可达39.1%,二甲苯浓度为3.0~3.6mg/L时,其降解率最高可达55.35%;酸性条件较中性、碱性条件更有利于苯酚、二甲苯的降解;随着水力循环时间的延长,苯酚、二甲苯的降解量呈增大趋势。     

超声处理对啤酒酵母影响的研究

以酵母细胞为研究对象,采用平板菌落计数法研究了超声作用时间、超声功率以及菌液初始浓度等条件对微生物存活率的影响.结果表明,超声功率、超声作用时间及菌液浓度均影响杀菌效果,长时间、大功率的超声处理对啤酒酵母具有较好的杀灭效果;当超声频率为28 kHz,超声时间达到30 min时,细菌杀灭率达到了95 %.     

组合式水力空化反应器去除难降解污染物的试验研究

难降解废水因污染物浓度高、组分复杂,化学结构稳定,难以降解处理,成为工业废水治理的 难题之一．常规处理方法限制因素较多,水力空化处理废水具有设计简单,易于操作,便于企业应用 等优点,因而具有广阔的应用前景．试验研究了三角形孔口多孔板与文丘里管组合的水力空化对亲 水性与疏水性难降解混合污染物的降解情况．结果表明：多孔板的孔口流速、孔口大小、孔口数量、 污染物的初始浓度以及多孔板与文丘里管的先后顺序等对污染物的降解率有重要影响．     

空化射流降解水中苯酚的实验研究

通过实验研究进口压力、初始浓度、泵机类型和溶液酸碱度对空化射流条件下苯酚降解率的影响。研究表明,较高的进口压力,较低的苯酚初始浓度,流量较大的高压泵以及溶液液相的酸性环境都有利于苯酚的降解,进口压力为6MPa时效能比最好。     

氯和氯胺冲击消毒对二次供水管道生物膜的控制作用

针对建筑二次供水管壁生物膜对饮用水的生物安全性构成的潜在威胁,采用生物膜反应器(BAR)模拟二次供水管道,研究氯和氯胺冲击消毒过程对管壁生物膜的细菌总数、大肠杆菌和异养菌(HPC)灭活效果以及对生物膜结构的影响.结果表明,在第80天时生物膜中生物量达到最大,生物膜宏基因组分析表明,厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌(Bacteroidetes)为优势菌种.冲击消毒对生物膜的灭活效能与氯和氯胺的质量浓度以及CT值有关,在相同CT值条件下,高质量浓度氯和氯胺的灭活效果更佳.氯和氯胺的生物膜灭活效果对比可以看出,在低投量条件下,氯的细菌总数和大肠杆菌灭活效果好于氯胺,但氯的HPC灭活效果弱于氯胺;在高投量条件下,消毒剂质量浓度和CT值与生物膜的灭活效果无明显相关性,可以达到快速消毒的效果.在氯和氯胺的投加质量浓度为3.0 mg/L、CT值300~400 mg·min/L的最佳冲击消毒条件下,生物膜中细菌总数、大肠杆菌和HPC的灭活率均达到95%以上.从生物膜的表面特性分析可以看出,冲击消毒后生物膜结构破坏明显,生物膜变薄或脱落;氯冲击消毒对生物膜的破坏和削减程度优于氯胺,更有利于管道生物膜的控制.     

声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验

为解决污水源热泵系统中污水换热器结垢导致的热阻增大、传热效果恶化问题,将声空化技术引入污水换热器中.搭建声空化污水换热器的防除垢与强化换热动态实验台,研究防除垢与强化换热的数学模型,对不同影响参数下污水换热器换热管的污垢增长特性和防除垢规律以及强化换热效果开展实验研究.结果表明:换热管结垢量、结垢率、积垢速率及污垢厚度均随污水流速的降低而增大,最大结垢量为106 g,结垢厚度0.54 mm,积垢速率为12.6 kg/(m~2獉h);除垢率随流速及声空化作用时间的增大而增大,但非一直增大,最大除垢率达85.7%;污水黏度对各项指标影响巨大且流速越小影响越大;换热管的传热系数及其提高百分比均随声空化作用时间、污水温度以及污垢含水率的增加而增大,最大提高百分比达53.4%.故声空化污水换热器防除垢与强化换热具有一定的可行性和高效性,对节能减排具有重要意义.     

基于空化效应的微泡浮选油水分离方法

针对变电站含油废水的水处理问题,提出了一种使用旋流-静态微泡浮选柱内置旋流器用于油水分离的方法,并且分析了旋流器内部油滴的聚结过程;在油水分离初步完成后,利用水力空化效应进一步降解与净化分离后的废水。对传统的空化发生装置文丘里管作出改进,并且通过Fluent仿真研究不同内部流道尺寸对空化效应的影响,通过亚甲基蓝溶液与羟基的反应验证了最佳内部流道尺寸为1 mm,在此尺寸下空化效果最好。在溶液初始质量浓度为100 mg/L、温度为35℃、入口压力为0.3 MPa的条件下进行水力空化实验,流道尺寸为1 mm时油的去除率达到37%,去除率较高。     

Decongreen消毒粉对中西餐厨房地板的消毒效果研究

为观察Decongreen消毒粉的消毒效果,以中西餐厨房的地板为处理对象,以细菌总数、大肠杆菌数为检测指标,研究5个不同浓度的Decongreen消毒粉对中西餐厨房地板的杀菌效果,并与250mg/L含氯消毒液比较杀菌效果;采用抑菌环实验测定Decongreen消毒粉对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的最低抑菌浓度(MIC),在MIC测定结果的基础上,采用影印培养法测定最低杀菌浓度(MBC)。最后得出结论为Decongreen消毒粉的最低有效杀菌浓度为5mg/L;5mg/L Decongreen消毒粉消毒效果显著优于250mg/L含氯消毒液(P<0.05);大肠杆菌和沙门氏菌的MIC为1mg/L,金黄色葡萄球菌的MIC为2mg/L;大肠杆菌的MBC为3mg/L,金黄色葡萄球菌的MBC为4mg/L,沙门氏菌的MBC为5mg/L。     

涡流空化强化载药壳聚糖微球制备效果初探

为探讨涡流空化强化载药壳聚糖微球的制备效果,研究传统离子凝胶法制备壳聚糖载药微球的最佳工艺,了解空化强化制备的载药微球的体外释放规律,在单因素试验的基础上,通过四因素三水平的响应面分析法研究了壳聚糖质量浓度、甲基异噻唑啉酮(MIT)浓度、三聚磷酸钠(TPP)质量浓度、搅拌转速对壳聚糖抗菌微球包封率的影响.结果表明,响应面法优化的最佳工艺为:壳聚糖质量浓度3.5 g/L,MIT浓度0.50 mmol/L,TPP质量浓度2.5 g/L,搅拌转速1 500 r/min,搅拌时间20 min,载药微球包封率为37.64%;在此基础上,涡流空化20 min,涡流空化出口压力0.3MPa时,微球的包封率达50.33%,比传统法优化后制备微球的包封率高了12.69%;涡流空化制备的载药微球在体外释放60 h后,MIT的累积释放量达78.79%.与传统离子凝胶制备方法相比,涡流空化能有效提高壳聚糖微球载药的包封率.     

氯/二氧化氯消毒对热水管壁生物膜的控制作用

建筑生活热水存在严重的生物安全性问题,需要采取必要的消毒措施.为此,采用建筑生活热水模拟管道系统,对比研究氯或二氧化氯冲击消毒对管壁生物膜微生物的灭活效果,并通过高通量测序和扫描电子显微镜评估冲击消毒对管壁生物膜群落组成和生物膜表观特征的影响.结果表明,高消毒剂质量浓度可显著提高微生物的灭活速率,但已不能进一步改善微生物灭活率; 1. 5 mg/L氯或二氧化氯的消毒效果不佳; 3～5 mg/L氯或二氧化氯在冲击消毒120 min后,总大肠菌群、细菌总数和异养菌(HPC)均可达到完全灭活的程度,能够有效控制热水管道生物膜,说明足够的消毒剂质量浓度和消毒时间对保持高效灭活率非常必要.生活热水管壁生物膜的微生物多样性丰富,异常球菌-栖热菌门和变形菌门为优势门,并含有多种致病菌,与市政供水和二次供水管道系统的优势菌群有很大差异;氯或二氧化氯冲击消毒对各种菌门均有不同程度的灭活效果,二氧化氯对致病菌、变形菌门和衣原体门等的灭活效果更佳.氯或二氧化氯冲击消毒能有效破坏生物膜的表面结构,使生物膜出现间隙变大、萎缩、脱落等现象,二氧化氯对生物膜的破坏作用更显著,具有更佳的冲击消毒作用和消毒效果.研究结果为建筑生活热水系统的安全消毒技术以及生物安全性保障提供了支持.     

复合钛盐混凝剂的制备及其除砷效果的研究

采用简单的水解方法制备了一种新型复合钛铁混凝剂,用于去除饮用水中的砷。考察了pH值、混凝剂投加量、砷初始浓度、水力条件和共存离子等因素对砷去除效果的影响。结果表明,在pH=7,原水砷浓度为0.150mg/L,2#混凝剂投加量为10mg/L时,可使滤后水中砷浓度为8.44μg/L(10μg/L);混凝剂加入量为10mg/L,对较高浓度的As(Ⅲ)仍具有很高的去除率,可使含砷量为0.500mg/L的原水去除率达到89.81%。水力条件对除砷效果的影响不大;混凝除砷的适宜pH为6～8;碳酸根(HCO3-)和磷酸根(H2PO42-)等共存离子对砷的去除有一定的抑制作用。     

锰离子催化臭氧氧化气相丁醛

为研究餐厨油烟中挥发性有机物(VOCs)的去除方法,以丁醛为目标污染物,考察了锰离子催化臭氧氧化对丁醛的降解效果,并考察了p H、催化剂浓度、[O3]/[丁醛]浓度比、温度、丁醛的初始浓度等因素对Mn2+催化臭氧氧化丁醛效果的影响.结果表明:Mn2+的加入可以显著提高丁醛的降解率,降解效率随[O3]/[丁醛]浓度比升高和丁醛浓度的降低而增大,随Mn2浓度和温度的增大先升高后降低,分别在浓度为1 mmol/L和温度为30℃时降解效果最好;存在最优p H,即p H=5时降解效果最好;在催化剂浓度为1 mmol/L、p H=5、丁醛初始浓度为50 m L/m3、[O3]/[丁醛]=0.2、温度为室温的条件下,丁醛的降解率可达94.67%,矿化率为91.8%.     

次氯酸钠对磺胺二甲氧嗪的降解与风险评价

自来水原水中新兴污染物的存在对饮用水水质安全提出新的挑战。采用氯消毒对典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嗪（Sulfadimethoxine,SDM）进行降解研究,考察余氯初始浓度、pH值、氨氮（NH₄-N）等因素对降解的影响,探究SDM氯氧化降解机理,评估其生态风险。结果表明：在SDM初始浓度为15 μmol/L、余氯初始浓度为60 μmol/L的条件下,120 s内SDM去除率达到95.9%,降解过程符合准二级反应动力学。反应速率常数随着余氯初始浓度增大而增大,随着NH₄⁺-N浓度增大而减小,背景阴离子Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-对反应影响甚微,HCO₃^-、CO₃^2-对反应有抑制作用,中性条件下有利于SDM氯氧化反应。基于高分辨质谱HRMS Orbitrap解析出9种降解中间产物,降解过程中发生氯代反应、脱甲基反应和羟基加成反应等。在消毒过程中,SDM的完全去除并不意味着生态风险的有效削减,对饮用水水质安全构成潜在风险。     

北京市场上三种湿纸巾不合格

北京市质监局对市场上卫生湿巾(消毒湿巾)的质量状况进行了全面抽查,结果显示,在此次抽检的12个商场、超市生产、销售的25种消毒湿巾中,合格18种,抽样合格率为72.0%。抽查中发现的质量问题是部分产品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率不达标,甚至有三种产品根本不具备消毒杀菌的效果。质检部门介绍,GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》规定卫生湿巾对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率不得低于90%,其杀菌作用在室温下至少须保持1年。在本次抽查中发现:1.北京美廉美连锁商业有限公司和平新城超市销售,标称长春市达驰物资经贸有限公司出品生产的"洁润"牌     

管材和流速对供水管道生物膜形成的影响

针对供水管网中不断变换的管材和水力条件,运用异养菌计数和PCR-DGGE技术研究了特定余氯质量浓度下管材和流速对水质和管道生物膜形成的影响．结果表明:管材对主体水余氯、TOC、细菌总数和生物膜群落结构影响均较大,而流速只对主体水余氯和生物膜细菌总数影响较大;同一时期,PE管道附着细菌总数显著大于不锈钢;同类管材中0.2和0.4 m／s流速下生长的生物膜细菌总数差异不显著,但均显著大于0.8 m／s流速下生长的生物膜细菌总数;生物膜成熟时鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)占优势且广泛存在,而某些疏水性细菌则较难在不锈钢管材上聚集,特别是在流速增大时更难聚集．     

光催化降解甲醛的影响因素及动力学研究

采用气-固相光催化反应器,研究了包括相对湿度、甲醛初始质量质量浓度、温度和臭氧量对甲醛气体降解的影响．结果表明,最佳相对湿度为30%左右,较低的甲醛初始质量质量浓度,其光催化降解率较高．但单位催化剂上甲醛去除负荷是随甲醛初始质量质量浓度的增大,呈先增大后减少变化．温度的升高有利于甲醛的降解．甲醛的降解率随着臭氧量的增大明显升高,且臭氧与光催化氧化工艺具有协同作用．动力学研究表明,甲醛光催化降解反应可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述,在所研究条件范围内,甲醛光催化降解符合一级反应动力学．     

年糕杀菌工艺及其对年糕中微生物影响的研究

为防止年糕发霉变质同时最大限度保留年糕的风味和品质,研究了酸洗结合水浴处理杀菌工艺的杀菌效果。选取酸洗液体积分数、酸洗时间、水浴温度、水浴时间为考察因素,以年糕初始菌落总数和感官评分为评价指标,设计正交试验对年糕杀菌工艺进行优化,通过传统分离鉴定方法对年糕微生物菌群进行分析。结果表明:各因素对初始菌落总数的影响由大到小依次为水浴时间、水浴温度、酸洗时间和酸洗液体积分数;各因素对年糕感官评分的影响由大到小依次为酸洗液体积分数、水浴温度、酸洗时间和水浴时间;由方差分析可知,只有酸洗液体积分数对感官评分有极显著影响。综合各因素对初始菌落总数的影响,得出最优杀菌工艺为酸洗液体积分数2%、酸洗时间15 min、水浴温度95℃、水浴时间40 min。对年糕中微生物菌群分离鉴定可知,鲜样期年糕中细菌以芽孢杆菌属(Bacillus)、微球菌属(Micrococcus)、产酸克雷伯杆菌属(Klebsiella oxytoca)为主,杀菌后年糕中细菌以芽孢杆菌属为主,其他菌种已被杀死或浓度低于检出限,未被检测到;鲜样期年糕中真菌以青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、篮状菌属(Talaromyces)为主,杀菌后年糕中真菌主要为青霉属及少量的篮状菌属。结果表明:酸洗结合水浴杀菌工艺可有效抑制年糕中微生物的生长繁殖,具有较好的抑菌杀菌效果,在常温下年糕货架期可以达到6个月且品质较好。     

SK型静态混合器停留时间分布特性研究

结合脉冲示踪法利用计算流体力学方法的雷诺时均方程（RNAS）和重整化群的k-ε湍流模型计算SK型静态混合器内的浓度响应曲线。基于正交实验原理分析流体在不同混合元件长径比、不同监测位置及不同的进口流速下的停留时间分布特性,并计算了平均停留时间和方差来研究各因素之间影响顺序。结果表明,SK型静态混合器内的液体单相流动的轴向返混系数较小且数量级均为10^-2流动状态接近活塞流;平均停留时间随流体流速的增大而减小,随混合器长度和混合元件长径比的增加而增大。