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随着水源的污染,饮用水的微生物安全日益得到了人们的重视。本文针对南方地区的水源水,从臭氧生物活性炭(O3-BAC)工艺自身存在的问题和该工艺对微污染水源水微生物安全的保障两个方面出发,主要考察以下四部分内容:一、对生物活性炭(BAC)上附着的优势菌种进行鉴定;二、研究BAC出水的异养菌数量(HPC)及其变化规律;三、分析该工艺对以隐孢子虫和贾第鞭毛虫为代表的病原微生物的去除作用和机理;四、研究BAC对饮用水浊度、颗粒物指标的控制效果。
在BAC上附着大量的异养菌,它们主要发挥降解有机物的作用。通过对活性炭滤料的检测发现,其上附着的优势菌种主要为:产吲哚黄杆菌、短芽孢杆菌和施氏假单胞菌。致病性分析显示这些异养菌多数为非致病菌。在BAC上发现蜡样芽孢杆菌的存在,其主要通过食品传播疾病。同时对生物量的研究发现,生物量水平受季节水温影响较大;反冲洗对BAC上层和中层的生物量影响较大,对下层的影响较小。
HPC是致病菌的指示性指标。利用R2A培养基对BAC出水的HPC进行研究,结果表明,BAC出水的HPC一般在103数量级;在反冲洗后初滤水中HPC较高,并且与2~3μm颗粒物数量呈一定的线性相关性;当进入过滤稳定期后,出水HPC随着生物量的增长而逐渐升高。尽管如此,消毒实验证明BAC出水的异氧菌是容易被含氯消毒剂在短时间内灭活的。
实验结果表明,混凝、沉淀和砂滤工艺对隐孢子虫卵囊和贾第虫孢囊有2.0~3.0-log(以10为底的对数去除率)的去除,而经过O3-BAC工艺后可以达到4-log的去除率,从而有效地保障了出水水质安全。同时,生产性实验证明,原水中隐孢子虫和贾第鞭毛虫处于低浓度水平时(低于10个/10L),应用O3-BAC后水厂对其去除率为1.0~2.0-1og,可以保证出厂水两虫的浓度均在0.1个/10L以下。
浊度和颗粒数被作为衡量病原微生物的指示性指标。在线浊度仪的测定结果表明,在反冲洗后,BAC滤池达到过滤成熟期需要2~3h,而通过颗粒计数仪的在线监测得到结果为3~5h。试验中进水浊度较低(小于0.15NTU),BAC过滤仍然可以保证对浊度有进一步的去除,去除率一般在10~30%范围内。