飲用水活性氧自由基消毒方法及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:飲用水活性氧自由基消毒方法及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:水是生命之源,飲用水安全直接關(guān)系人的身體健康和生命安全,對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。消毒工藝是保障飲用水微生物安全的最關(guān)鍵和最后屏障,本文針對(duì)飲用水微生物污染問題,開展了飲用水活性氧自由基消毒方法及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究,利用自制的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),考察了基于大氣壓強(qiáng)電場(chǎng)放電產(chǎn)生高濃度氧活性粒子協(xié)同水力空化技術(shù)產(chǎn)生活性氧自由基的效能及影響因素,以人工配水和天然水源水為研究對(duì)象,對(duì)活性氧自由基的滅菌效率及滅菌機(jī)理進(jìn)行研究,考查了活性氧自由基消毒方法對(duì)不同水源水的適用性,及處理后水質(zhì)變化情況和消毒副產(chǎn)物生成趨勢(shì)。研究結(jié)果表明:(1)大氣壓強(qiáng)電場(chǎng)放電產(chǎn)生高濃度氧活性粒子協(xié)同水力空化技術(shù)可以高效制備活性氧自由基,其產(chǎn)生效能受放電功率、原料氣體流量、氧活性粒子流量和水流量等因素影響。當(dāng)放電功率為80 W、氧活性粒子流量為1.0 L/min時(shí),水中活性氧自由基濃度超過8 mg/L,羥基自由基濃度可達(dá)到33μmol/L。(2)強(qiáng)電場(chǎng)放電產(chǎn)生高濃度氧活性粒子協(xié)同水力空化生成的活性氧自由基可實(shí)現(xiàn)水中細(xì)菌的高效滅活,投加0.5~0.7 mg/L活性氧自由基可100%殺滅104~106cfu/mL的大腸桿菌,滅菌時(shí)間僅需3-10 s,羥基自由基在滅菌過程中起著最關(guān)鍵的作用。(3)活性氧自由基的強(qiáng)氧化性可破壞細(xì)菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的屏障作用,導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)外漏,同時(shí)活性氧自由基進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,氧化降解胞內(nèi)蛋白質(zhì),破壞胞內(nèi)保護(hù)性酶,最終導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。(4)飲用水活性氧自由基消毒方法對(duì)地表水源水有良好的適用性,水庫(kù)水經(jīng)0.8~1.2 mg/L活性氧自由基處理1 min,水體微生物指標(biāo)可達(dá)國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》限值,水質(zhì)得到明顯改善,濁度和色度均顯著下降,UV254去除率達(dá)到68%~76%,沒有形成甲醛、溴酸鹽,及三鹵甲烷和三鹵乙酸等消毒副產(chǎn)物。
【關(guān)鍵詞】:強(qiáng)電場(chǎng)放電 活性氧自由基 飲用水消毒 滅菌效率 水源適用性
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU991.25
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 課題研究背景11-14
- 1.1.1 我國(guó)水資源現(xiàn)狀11-13
- 1.1.2 飲用水污染來源及類型13
- 1.1.3 飲用水微生物污染與疾病13-14
- 1.2 飲用水消毒處理研究現(xiàn)狀14-19
- 1.2.1 常規(guī)飲用水消毒技術(shù)14-15
- 1.2.2 微生物滅活機(jī)理研究現(xiàn)狀15-17
- 1.2.3 高級(jí)氧化水處理技術(shù)17-18
- 1.2.4 高級(jí)氧化技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)18-19
- 1.3 研究?jī)?nèi)容19-21
- 第2章 活性氧自由基產(chǎn)生效能影響因素研究21-34
- 2.1 活性氧自由基產(chǎn)生系統(tǒng)的構(gòu)成與建立21-22
- 2.2 大氣壓非平衡等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)22-23
- 2.3 基于大氣壓強(qiáng)電場(chǎng)放電的活性氧自由基產(chǎn)生機(jī)理23-27
- 2.3.1 大氣壓強(qiáng)電場(chǎng)放電過程中氧活性粒子的生成機(jī)制23-25
- 2.3.2 氧活性粒子協(xié)同水力空化生成活性氧自由基25-27
- 2.4 活性氧自由基產(chǎn)生效能影響因素實(shí)驗(yàn)研究27-31
- 2.4.1 活性氧自由基濃度測(cè)定27-28
- 2.4.2 活性氧自由基產(chǎn)生效能影響因素28-31
- 2.5 活性氧自由基中羥基自由基濃度測(cè)定31-33
- 2.5.1 羥基自由基濃度測(cè)定方法31-32
- 2.5.2 羥基自由基與活性氧自由基濃度關(guān)系32-33
- 2.6 本章小結(jié)33-34
- 第3章 活性氧自由基滅菌效果與機(jī)理研究34-52
- 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與系統(tǒng)34-35
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種34
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)用水34
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器34
- 3.1.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)34-35
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法35-39
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)菌種培養(yǎng)35-36
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)水體配制36
- 3.2.3 活性氧自由基殺滅大腸桿菌的劑量效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)實(shí)驗(yàn)36-38
- 3.2.4 羥基自由基關(guān)鍵作用確定實(shí)驗(yàn)38
- 3.2.5 基于強(qiáng)電場(chǎng)放電的不同滅菌方式滅菌效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)38
- 3.2.6 活性氧自由基滅活機(jī)理研究實(shí)驗(yàn)38-39
- 3.3 樣品分析方法39-42
- 3.3.1 滅菌率測(cè)定39
- 3.3.2 掃描電鏡考查大腸桿菌細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)破壞39-40
- 3.3.3 透射電鏡考查大腸桿菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化40
- 3.3.4 超氧化物歧化酶活性測(cè)定40-41
- 3.3.5 漏出蛋白含量檢測(cè)41
- 3.3.6 蛋白質(zhì)SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝膠電泳41-42
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-51
- 3.4.1 活性氧自由基殺滅大腸桿菌劑量效應(yīng)42-43
- 3.4.2 活性氧自由基致死大腸桿菌時(shí)間效應(yīng)43-44
- 3.4.3 滅菌過程中羥基自由基關(guān)鍵作用確定44-45
- 3.4.4 基于強(qiáng)電場(chǎng)放電的四種不同滅菌方式滅菌效果對(duì)比45-46
- 3.4.5 滅菌過程中大腸桿菌細(xì)胞表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況46-49
- 3.4.6 活性氧自由基處理大腸桿菌的蛋白質(zhì)及SOD酶活變化49-51
- 3.5 本章小結(jié)51-52
- 第4章 活性氧自由基消毒方法水源水應(yīng)用研究52-63
- 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與系統(tǒng)52-53
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)用水52
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器52
- 4.1.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)52-53
- 4.2 實(shí)驗(yàn)方法53-55
- 4.2.1 水源水適用性工藝實(shí)驗(yàn)53-55
- 4.2.2 活性氧自由基滅菌方法水源水處理實(shí)驗(yàn)55
- 4.2.3 水質(zhì)檢測(cè)方法55
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析55-62
- 4.3.1 活性氧自由基不同水源水適用性研究55-57
- 4.3.2 活性氧自由基對(duì)不同季節(jié)水源水的滅菌效果57-59
- 4.3.3 活性氧自由基對(duì)水源水水質(zhì)改善效果59-60
- 4.3.4 活性氧自由基處理過程中化學(xué)物質(zhì)的去除情況60-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 結(jié)論及展望63-65
- 結(jié)論63-64
- 展望64-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文69-70
- 致謝70-71
- 作者簡(jiǎn)介71
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本文關(guān)鍵詞:飲用水活性氧自由基消毒方法及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):437297
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