臭氧微纳米气泡对大肠杆菌的消毒效果及灭活机制

臭氧消毒技术具有灭活速率高、彻底,且无二次污染等优点,但在国内污水处理厂缺乏应用,且传统曝气方式下臭氧产生的气泡大,溶解性差,传质效率低。为此,将微纳米曝气技术与臭氧氧化相结合并用于污水消毒,考察了臭氧微纳米气泡的性能及对大肠杆菌的灭活机制。结果显示,臭氧微纳米气泡的溶解性更高,曝气10 min时溶解性臭氧浓度就接近8 mg/L;微纳米气泡的爆破作用与臭氧分解过程能够协同促进·OH的产生;在实际消毒效果方面,1 mg/L臭氧微纳米气泡溶液在1 min内可去除10⁶CFU/mL以上的大肠杆菌,比臭氧微米气泡灭活浓度高10³CFU/mL。在0.2 mg/L腐殖酸的影响下,2.5 mg/L的臭氧微纳米气泡溶液仍能灭活10⁷CFU/mL大肠杆菌,比臭氧微米气泡灭活浓度高10²CFU/mL。流式细胞术分析结果表明,臭氧微纳米气泡能更快地将细胞破碎裂解,使酯酶彻底失活及DNA解旋。