針對(duì)再生水用于銅鉬礦浮選的健康風(fēng)險(xiǎn),研究了病原微生物在浮選過(guò)程中的賦存及界面吸附行為,基于實(shí)驗(yàn)測(cè)定的接觸角和Zeta電位,運(yùn)用經(jīng)典DLVO和擴(kuò)展DLVO(XDLVO)理論獲取了病原微生物與礦物顆粒之間的作用能信息,揭示了病原微生物在礦物顆粒表面的吸附機(jī)理,利用QMRA方法評(píng)估了再生水用于浮選的健康風(fēng)險(xiǎn),并提出了風(fēng)險(xiǎn)控制措施。獲得的主要成果如下:噬菌體MS2、ΦX174、大腸桿菌能夠被礦物顆粒迅速吸附,絕大部分病原微生物在磨礦過(guò)程被礦物顆粒吸附,其中95%以上的病原微生物被尾礦吸附,粗精礦、中礦對(duì)病原體的吸附率不足5%;選礦廢水中未檢測(cè)到病原體,繼續(xù)用于浮選流程病原微生物感染風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平。病原微生物在礦物顆粒表面的吸附符合XDLVO理論,疏水作用和特異性吸附是影響病原微生物與礦物顆粒吸附的關(guān)鍵因素。礦物顆粒對(duì)病原微生物的吸附能力順序?yàn)?ΦX174MS2大腸桿菌,病原微生物-礦物顆粒體系XDLVO作用能壘順序?yàn)?大腸桿菌噬菌體MS2噬菌體ΦX174;由于大腸桿菌表面的胞外聚合物與銅鉬礦顆粒的橋連作用,銅鉬礦物顆粒對(duì)大腸桿菌的不可逆吸附/滅活率明顯高于兩種噬菌體;提高體系pH值或增加離子強(qiáng)度能使病原微生物和銅鉬礦顆粒Zeta電位增加,靜電斥力增大導(dǎo)致吸附減弱,pH值從7.5增加到9.5,噬菌體MS2、ΦX174、大腸桿菌濃度衰減分別降低了 38.19%、9.30%、53.70%,吸附速率常數(shù) λ0 分別降低了 26.6%、15.83%、69.10%;緩沖體系中P043-、CO32-與銅鉬礦顆粒發(fā)生特異性吸附,擠占了銅鉬礦顆粒表面的吸附點(diǎn)位導(dǎo)致吸附減弱,由于Ca2+、Mg2+等二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)負(fù)電荷的屏蔽作用,噬菌體MS2、ΦX174、大腸桿菌濃度衰減分別提高了 0.64%、0.5%、35.57%;煤油、PJ053和CaO大大增強(qiáng)了礦物顆粒對(duì)病原體的吸附,二號(hào)油加入影響不明顯。病原微生物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明,雨季再生水中糞大腸桿菌濃度明顯高于旱季,礦物顆粒中糞大腸桿菌濃度高于浮選用水:暴露劑量為1mL,選礦廠(chǎng)所有崗位糞大腸桿菌單次暴露感染概率均處于可接受水平,礦物顆粒中糞大腸桿菌的年感染概率為0.08～0.33,遠(yuǎn)高于人體最大接受風(fēng)險(xiǎn)(1.7×10-2),暴露于浮選用水中糞大腸桿菌的年感染概率為0～0.35,處于可接受水平的概率為83%;臭氧氧化處理工藝對(duì)糞大腸桿菌的去除高達(dá)3～4-1gMPN/L,使用臭氧氧化處理的再生水用于浮選試驗(yàn),所有崗位暴露于浮選用水和礦物顆粒中糞大腸桿菌的健康風(fēng)險(xiǎn)均處于可接受水平,臭氧氧化處理工藝能同時(shí)兼顧再生水的安全衛(wèi)生和浮選指標(biāo),可作為再生水用于浮選時(shí)應(yīng)對(duì)大腸桿菌健康風(fēng)險(xiǎn)的處理技術(shù)。
【學(xué)位單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TD95;TD923
【部分圖文】：

病毒的實(shí)際濃度可能至少低估了?１０倍［ｉｍ，為模擬二級(jí)出水中病??毒的真實(shí)濃度水平，將穩(wěn)定塘出水在１２１?°Ｃ、０．１０５?ＭＰａ下滅菌處理２?ｈ，加??入一定量的噬菌體懸液，使其濃度為１０４ＰＦＵ／ｍＬ，按圖３－２加藥制度完成三??次掃選，分別檢測(cè)浮選泡沫和三次掃選礦漿中的噬菌體濃度。??原礦??石灰：１．５ｋｇ／ｔ??／?－０．０７４?ｍｍ?６５％??ｍｒＴ?Ｙ??２?ｍｉｎ：：?Ｐｊ－０５３：?ｌＯｇ／ｔ??２?ｍｉｎ?：：煤油：６０ｇ／ｔ??２?ｍｉｎ?：：鉬友：５?ｇ／ｔ??２ｍｉｎ：：?２號(hào)油：２０ｇ／ｔ??混合粗選??４ｍｉｎ?２ｍｉｎ?＜?煤油：１０?ｇ／ｔ??２?ｍｉｎ?＜?Ｐｊ－０５３：?５?ｇ／ｔ??２?ｍｉｎ?：＝?２?號(hào)油：２．５?ｇ／ｔ??粗精礦?掃Ｉ??２．Ｍｎｍ?２ｍｉｎ：（煤油：８?ｇ／ｔ??，ｒ?２?ｍｉｎ?：？?Ｐｊ－０５３：?２．５?ｇ／ｔ??中礦１?掃選Ｉ丨???２．５?ｍｉｎ??２?ｍｉｎ?“煤油：５?ｇ／ｔ??中＋礦２?２?ｍｉｎｘ?ｐｊ－〇５３：?２．５?ｇ／ｔ??掃選ＩＩＩ??２?ｍｉｎ??１?ｒ?▼??中礦３?尾礦??圖３－２浮選試驗(yàn)流程圖??３．３．２再生水中病毒吸附－解吸附試驗(yàn)??（１）噬菌體懸液的制備??接種環(huán)在斜面上挑取少許大腸桿菌菌苔接入盛有５ｍＬ液體培養(yǎng)基的試??管中，混合均勻后置３７°Ｃ培養(yǎng)過(guò)夜，在培養(yǎng)好的宿主細(xì)菌菌懸液中加入噬菌??體ｌ〇ｎＬ，３７°Ｃ振蕩培養(yǎng)１２？２４ｈ，直至試管透亮；半固體瓊脂培養(yǎng)基融化放??入水浴冷卻至５５°Ｃ，加入５００ｐＬ宿主細(xì)菌菌懸液，稍冷卻后

崗位職業(yè)人群糞大腸桿菌暴露劑量，浮選用水分別采用滿(mǎn)洲里市政污水處理??廠(chǎng)二級(jí)出水和臭氧氧化處理的再生水。綜合現(xiàn)場(chǎng)職業(yè)暴露途徑和選廠(chǎng)工藝，??分別檢測(cè)１０個(gè)崗位中糞大腸桿菌暴露劑量（圖３－３）：高位水池（ＳＰ１）、??尾礦濃縮（ＳＰ２）、混合粗選（ＳＰ３）、掃選Ｉ?（ＳＰ４）、掃選ＩＩ?（ＳＰ５）、掃??選ＩＩＩ?（ＳＰ６）、精選?Ｉ?（ＳＰ７）、精選?１丨（ＳＰ８）、精選ＩＩＩ?（ＳＰ９）、精礦（ＳＰ１０），??再生水選用雨季（７月、８月、９月）和旱季（２月、３月、４月）兩組，其中??高位水池為水樣，其余點(diǎn)位為水、礦物顆粒混合物。??（２）礦物顆粒中糞大腸桿菌濃度測(cè)定??城市中水??原礦???????？ＳＰ１??＜?高位水池＜???Ｚ?－０．０７４?ｍｍ?占?５５％??磨礦ｄ??混合粗選籲ＳＰ３??」、?Ｉ??４?????？?＊ＳＰ７???ｒ、??Ｉ??ｒ、???精選１１丨?丨掃選１丨［??？?ＳＰ４??？?ＳＰ８??ｒ、一???Ｉ?掃選?｜ｌｌ??精選?ｉｉｌ—）?．ＳＰ５???Ｔ、——??＃ＳＰ９?掃選?ＩＩＩ??＿＿??ｉ?Ｉ?—ｉ??？ＳＰ６??？?ＳＰ１０????锏鉬精礦??尾礦濃縮??溢流?＾ＳＰ２?????春一糞大腸桿菌采樣點(diǎn)?”??尾礦??圖３－３銅鉬混合浮選閉路流程糞大腸桿菌采樣點(diǎn)分布??城市生活污水中病原微生物種類(lèi)復(fù)雜，一一鑒別并不現(xiàn)實(shí)，因此研究中??選用檢出頻率高、研究中常被采用的糞大腸桿菌做為指示菌種進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)??評(píng)價(jià)。考慮到浮選系統(tǒng)礦物顆粒對(duì)糞大腸桿菌的吸附作用

（ａ）噬菌體（ＤＸ１７４；?（ｂ）噬菌體ＭＳ２??圖４－１噬菌體濃度對(duì)吸附的影響??從圖４－１可以看出噬菌體的初始濃度對(duì)吸附影響顯著，隨著噬菌體濃度??的增加，礦物顆粒對(duì)噻菌體的吸附率下降，吸附速率減小。噬菌體濃度在？??１０５ＰＦＵ／ｍＬ、？１０６ＰＦＵ／ｍＬ時(shí)吸附率達(dá)到１００％，吸附隨時(shí)間變化呈線(xiàn)性關(guān)??系；噬菌體濃度在？１０７ＰＦＵ／ｍＬ，噬菌體在３０ｍｉｎ左右達(dá)到吸附平衡，噬菌??體０Ｘ１７４、ＭＳ２的衰減分別為２．２８－丨ｇ、２．２２－ｌｇ?ＰＦＵ／ｍＬ；噬菌體初始濃度在？??１０８ＰＦＵ／ｍＬ?噬菌體?＜ＤＸ１７４、ＭＳ２?的衰減分別為?２．０４－ｌｇ、１．９９－ｌｇＰＦＵ／ｍＬ。吸??附速率常數(shù)ｂ隨著噬菌體初始濃度的增加而降低，衰減阻力系數(shù)ａ隨著噬菌??體初始濃度的增加而増加（表４－２），初始濃度由？１０５?ＰＦＵ／ｍＬ增加到？??１０８ＰＦＵ／ｍＬ，噬菌體ＭＳ２吸附速率常數(shù)由０．６３６下降到０．１８６，降低了??７０．７５％，衰減阻力系數(shù)《由０．０１６增加到０．０４９；噬菌體０Ｘ１７４吸附速率常??數(shù)Ａ〇由０．６８２下降到０．１９４
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 易鑫;李娟;黃京;劉新春;;北京市4種不同污水處理系統(tǒng)中病原菌變化研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期

2 王熹;王湛;楊文濤;席雪潔;史龍?jiān)?董文月;張倩;周躍男;;中國(guó)水資源現(xiàn)狀及其未來(lái)發(fā)展方向展望[J];環(huán)境工程;2014年07期

3 鄭曉英;王儉龍;李鑫瑋;田文靜;李魁曉;;臭氧氧化深度處理二級(jí)處理出水的研究[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2014年05期

4 孫傅;沙婧;張一帆;劉彥華;;城市景觀(guān)娛樂(lè)水體微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J];環(huán)境科學(xué);2013年03期

5 宋志文;孫群;徐愛(ài)玲;錢(qián)生財(cái);劉伶俐;馮夢(mèng)雪;;人工濕地中指示與病原微生物動(dòng)態(tài)分布及相關(guān)性分析[J];生態(tài)學(xué)雜志;2013年01期

6 鄒文慧;劉詠;周后珍;譚周亮;李旭東;;固定生物膜-活性污泥工藝研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];水處理技術(shù);2012年04期

7 何曉青;程莉;朱軼;王東紅;饒凱峰;;飲用水中病原微生物檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年07期

8 梁汀;華群偉;張萬(wàn)里;蔣嵐嵐;席維均;吳黎明;;無(wú)錫市錫山區(qū)污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造工程[J];水處理技術(shù);2010年01期

9 王君麗;劉春光;斯東林;樊娟;曹仲宏;;再生水作為景觀(guān)環(huán)境用水的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)探討[J];給水排水;2009年S2期

10 李國(guó)新;顏昌宙;李慶召;;污水回用技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2009年01期

本文編號(hào)：2873159