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茶多酚无毒且对人体有保健功效,用于饮用水消毒不仅天然环保而且还有其独特优势,是极具潜力的新型生态消毒剂。本研究针对茶多酚用于饮用水消毒中尚存在的色度问题进行试验研究,分析水中茶多酚色度的影响因素和产生原因,探讨降低方案。
本研究表明:(1)采用分光光度法测定饮用水中茶多酚浓度是切实可行的;(2)茶多酚投加量对消毒后水样色度起主要影响,投加量大,色度高;投量小,色度相应低;(3)水样酸碱度是消毒后水样色度最敏感的影响因素。水样pH值为2.0~4.0时,产生的色度较低,随着pH值增高,尤其是pH>7时,色度增加明显。(4)水温也是消毒后水样色度的重要影响因素。水温<40℃时,对同一待消毒水样,随温度的升高,反应速率加大,色度增加快,反应稳定后,色度相同。水温>40℃时,随着温度升高,色度值迅速升高,在1~2h内达到稳定。(5)待消毒水样中细菌总数对消毒后水样色度的影响主要有两方面,一是水中细菌总数大小决定茶多酚投加量,从而影响水样色度。另一方面,对于细菌总数不同的水样投加等量茶多酚并通过相同接触时间后,细菌总数高者色度较高。(6)本试验采用茶多酚TP98,通过色度试验与消毒效果试验,确定满足消毒要求的最佳投加量为0.1g/L,接触48h后水中细菌总数仍保持在低于20CFU/mL。(7)采用分光光度法对水中茶多酚浓度进行测定表明,随着接触时间的延长,茶多酚浓度在降低,其主体成分儿茶素量在半小时内急剧下降到50%,之后降低速率逐渐减小,24h时降低到15%,此后,保持剩余量不变。(8)茶多酚投加后,水样色度产生的主要原因是:水中微生物体内含有氧化还原酶,茶多酚投加后,在酶催化作用下,与水中溶解氧发生氧化反应而使水的色度增加。(9)茶多酚与水接触2d后水样色度满足生活饮用水卫生标准,即低于15度时的投加量宜不超过2.5 mg/L。(10)茶多酚投加前进行热处理钝化茶多酚制品中残余酶,能使消毒后水样色度降低30~40度,对控制色度有一定作用。(11)茶多酚与抗坏血酸同时投加,与仅投加茶多酚相比,水样色度降低99%以上,脱色效果明显,且可强化消毒效果。