臭氧生物活性炭工艺中甲壳类生物控制与灭活技术研究

摘要

针对生物活性炭滤池由于甲壳类无脊椎动物大量孳生，造成的生物泄漏带来的安全性问题及滤池阻塞的问题，研究了氯对甲壳类无脊椎动物的灭活效果，并开发了一种快速无二次污染的新型灭活药剂，对其效果进行了研究；同时进行了改变滤池反冲洗方式、加氯反冲洗和添加砂垫层的中试和生产性实验，对以上工艺优化和工艺改进对甲壳类无脊椎动物的控制效果进行了评估。
　　本文首先建立甲壳类无脊椎动物的实验室培养方法，为灭活药剂的开发提供了必要的条件，通过长期的培养及跟踪观察分析，确定甲壳类生物的主要食源为：活性炭上的生物膜、原生动物、动物尸体等；通过不同炭层深度生物膜量和无脊椎动物密度的调查，得出活性炭上生物膜的量与无脊椎动物密度具有明显的相关性。
　　通过对比试验发现用氯做氧化剂灭活水蚤时，投量不低于1.0mg/L能保证水蚤的灭活率，当浓度高于3.0mg/L时，杀灭时间能控制在40min内；用新型药剂灭活剑水蚤，猛水蚤时，药剂浓度保持在1395mg/L~1656mg/L时可以达到5秒钟之内全部灭活，药剂浓度降到825mg/L时，也会在1分钟内达到70％以上的去除效果；用新型药剂灭活哲水蚤和枝角类时，药剂浓度在825mg/L以上会达到接触时间5秒钟之内100%的灭活的效果，其中哲水蚤对于此新型药剂非常敏感，在浓度降至115mg/L时，5秒钟灭活率即可达到50%以上。
　　试验结果显示，气冲及气水联合反冲效果明显优于单独水冲，对于翻板滤池两次反冲洗效果明显优于一次反冲洗，因此在甲壳类无脊椎动物孳生高峰期，应采取增加气冲洗和气水联合反冲洗时间，两次或两次以上反冲洗的方法，增强对甲壳类无脊椎动物的控制。清水反冲洗对无脊椎动物、剑水蚤以及甲壳类无节幼体的去除率为42~54%，低于含氯水反冲洗去除率56~70%；砂垫层对于生物的拦截效果非常显著，生物的种群及数量分别下降42.9%和39.0%，有无砂垫层的平均出水浊度和颗粒数为0.124NTU与0.096NTU，281与242，可见砂垫层对于浊度和颗粒数的影响并不明显。

目录

臭氧生物活性炭工艺中甲壳类生物控制与灭活技术研究

OZONATION - BIOLOGICAL ACTIVATED CARBON PROCESS CRUSTACEANS AND INACTIVATION OF BIOLOGICAL CONTROL RESEARCH

摘　要

Abstract

目　录

第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 研究目的与意义

1.3 研究现状

1.3.1 水源及饮用水处理中甲壳类生物

1.3.2 饮用水中甲壳类动物的危害

1.3.3 饮用水中甲壳类动物的控制策略

1.4 技术路线

第2章 甲壳类生物生长机理研究

2.1 甲壳类无脊椎动物检测方法

2.1.1 前处理

2.1.2 轮虫的计数

2.1.3 甲壳动物的计数

2.1.4 浮游动物活体与死体的区分

2.1.5 计数方法

2.2 甲壳类无脊椎动物采集方法

2.2.1 所需设备及仪器

2.2.2 采集步骤

2.3 甲壳类无脊椎动物培养及纯化方法

2.3.1 培养条件

2.3.2 群体培养

2.3.3 纯化培养

2.3.4 甲壳类生物虫体生长、生殖过程特点

2.4 甲壳类无脊椎动物采集培养流程

2.5 炭池中甲壳类生物的生存环境及分布繁殖情况

2.5.1 炭池环境因子及营养情况

2.5.2 验证甲壳类生物在活性炭滤池中的食源的初步分析方法

2.5.3 炭池中生物量及分布情况

2.6 本章小结

第3章 甲壳类生物药剂灭活及控制技术研究

3.1 液氯对甲壳类生物的灭活效果研究

3.1.1 灭活机理

3.1.2 实验方法

3.1.3 实验结果及讨论

3.2 新型药剂对甲壳类生物的灭活效果研究

3.2.1 灭活机理和药剂特点

3.2.2 实验方法

3.2.3 实验结果及讨论

3.3 本章小结

第4章 活性炭滤池工艺调控对甲壳类生物孳生控制研究

4.1 反冲洗优化控制研究

4.1.1 反冲洗水中添加液氯控制技术

4.1.2 调整反冲方式的控制技术

4.2 炭滤池砂垫层对甲壳类生物控制研究

4.2.1 主要参数设计

4.2.2 检测指标及频度

4.3 本章小结

结　论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢