余氯对再生水中铜绿微囊藻的生长抑制

作者：杨佳  胡洪营  李鑫  

清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室

环境化学, Environmental Chemistry, 2009年 06期

关键词：再生水，污水再生处理，铜绿微囊藻，余氯，水质安全

氯消毒可有效杀死水中的微生物, 是保障再生水卫生安全的常用手段。目前, 相关研究多集中于氯消毒对再生水中病原微生物的去除, 而氯消毒对水华藻控制的研究则少有报道。本篇报道以北京市三所城市污水处理厂的二级出水为研究对象, 研究了余氯对常见水华藻铜绿微囊藻的生长抑制作用及其影响因素。

余氯对铜绿微囊藻生长的影响

研究中采用次氯酸钠作为消毒剂，向S1~S3水样中投加量不同浓度的氯, 获得余氯浓度分别为0, 0.2, 0.7, 1.2, 1.5, 3.1, 9.3mg/L的水样, 接种铜绿微囊藻。图1为铜绿微囊藻在S1水样中的生长曲线。铜绿微囊藻在0~17d处于对数生长期, 17~24d处于稳定生长期。铜绿微囊藻藻密度在稳定期保持在10⁷个/mL以上。而当余氯浓度高于0.2 mg/L, 铜绿微囊藻的生长明显受到抑制, 藻密度处于10⁴个/mL的水平.该抑藻效果可持续60d., 铜绿微囊藻在S2~ S3水样中的的试验结果与S1相似。

图1 铜绿微囊藻在水样S1中的生长曲线

图2为不同余氯浓度下铜绿微囊藻的生长抑制率曲线。由图2可见, 0.2~9.3 mg/L范围内的余氯对铜绿微囊藻均有很好的抑制效果。在培养2d后抑制率为60% ~80%, 培养8d后抑制率可以达99%。

图2 铜绿微囊藻在S1~S3水样中的生长抑制率

氨氮对铜绿微囊藻余氯抑制效果的影响

氨氮浓度可能影响余氯对铜绿微囊藻的抑制效果,研究中选取NH₃-N浓度较低的水样S3, 投加一定量(NH₄)₂ SO₄, 获得NH₃ -N浓度分别为2.5, 5.0和10 mg/L的试验水样, 投加10 mg/L的氯消毒剂, 测定绘制铜绿微囊藻的生长曲线和抑制率曲线, 结果如图3所示。结果表明，氨氮浓度越高,氯消毒对铜绿微囊藻的生长抑制效果越差。

图3 不同氨氮浓度水样经氯消毒后铜绿微囊藻的生长曲线和抑制曲线

氯和氯胺对铜绿微囊藻的生长抑制效果比较

另考察氯消毒和氯胺消毒对其生长抑制的比较。如图4所示。

图4 氯和氯胺消毒在第2天和第8天对铜绿微囊藻的抑制曲线   

结论
    (1) 再生水中余氯对铜绿微囊藻的生长有明显抑制作用. 0.2mg/L以上的余氯对铜绿微囊藻的生长抑制率在培养第2天可达60%~80% , 培养第8天达99%, 抑制效果持续时间较长.
    (2) 再生水中氨氮浓度越高, 氯消毒后余氯对铜绿微囊藻的抑制效果越差. 氯的不同形态对铜绿微囊藻的生长抑制效果不同, 氯对铜绿微囊藻的抑制效果优于氯胺.