三角形孔口多孔板的空化空蚀作用杀灭大肠杆菌的实验研究

发布时间：2017-07-20 03:03

  本文关键词：三角形孔口多孔板的空化空蚀作用杀灭大肠杆菌的实验研究

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【摘要】：近年来,我国经济突飞猛进,环境污染却愈发严重,健康问题已经成为人们关注的焦点,尤其是饮用水的安全问题,传统的饮用水消毒技术已经难以满足新的饮用水标准。水力空化技术是一项新型饮用水消毒技术,具有绿色环保,高效,快速以及处理设备简单、无消毒副产物等特点,在饮用水消毒领域具有很高的研究价值和广阔应用前景。本论文研究内容在浙江工业大学水动力学实验室进行,基于自主研发的新型多孔板水力空化空蚀反应装置,选取了病原微生物中较常见的大肠杆菌为指示菌,在不同工况下,分别利用三种三角形孔口多孔板产生的空化空蚀作用杀灭大肠杆菌,用压力数据采集系统测定了空化空蚀工作段的压力,用琼脂平板计数法检测了空化空蚀作用过程中大肠杆菌的菌液浓度,并用紫外分光光度计检测其菌液的吸光度,同时用生物显微镜观察其形态变化,分析了空化数、孔口流速、大肠杆菌初始浓度、孔口数量、孔口大小和孔口排列方式对大肠杆菌杀灭率的影响及水力空化空蚀作用对大肠杆菌的杀灭机理,得到以下结论:(1)大肠杆菌的杀灭率随空化空蚀作用时间的增加而增加,直至100%,其杀灭率随时间变化并无瓶颈。(2)空化空蚀工作段的空化数越低,即空化作用越强,能够提高对大肠杆菌的杀灭率。(3)在其他运行条件一致时,孔口流速越大,孔口数量越多抑或采用孔口排列方式为交错式的三角形孔口多孔板代替孔口排列方式为棋盘式的三角形孔口多孔板,都能够提高空化空蚀作用的强度,增大空化空蚀作用对大肠杆菌的杀灭率,即多孔板1的空化空蚀作用消毒效果最佳。(4)空化空蚀作用杀灭大肠杆菌的机理主要为:物理作用和机械的化学作用,其中物理作用包括:冲击破坏和共振破坏,化学作用包括热效应和氧化作用。
【关键词】：水力空化 三角形孔口多孔板 大肠杆菌 消毒 机理
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.2
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 符号说明11-12
• 第1章 绪论12-27
• 1.1 研究意义12-13
• 1.2 饮用水消毒处理技术13-17
• 1.2.1 传统饮用水消毒技术及其危害13-15
• 1.2.2 新型饮用水消毒技术15-17
• 1.3 水力空化的原理17-22
• 1.3.1 水力空化概述17-19
• 1.3.2 水力空化的基本原理19-22
• 1.3.3 水力空化的影响因素22
• 1.4 空化消毒技术的国内外研究现状22-25
• 1.4.1 国外研究进展23
• 1.4.2 国内研究进展23-24
• 1.4.3 水力空化装置的研究现状24-25
• 1.5 本文研究内容25-27
• 第2章 实验设备与测试分析方法27-42
• 2.1 实验设备27-33
• 2.1.1 水力空化实验装置27-29
• 2.1.2 空化发生装置29
• 2.1.3 其他实验设备与材料29-33
• 2.2 实验水样及方法33-35
• 2.2.1 菌种简介33-34
• 2.2.2 菌液配制34-35
• 2.2.3 实验过程简述35
• 2.3 测试分析方法35-42
• 2.3.1 压力数据采集系统35-36
• 2.3.2 玻璃转子流量计36-37
• 2.3.3 笔式酸度计37-38
• 2.3.4 紫外分光光度法38-39
• 2.3.5 生物显微镜观察法39-40
• 2.3.6 琼脂平板计数法40-42
• 第3章 三角形孔口多孔板的压力特性42-55
• 3.1 空化装置工作段情况概述42-43
• 3.2 压力与空化数43-44
• 3.3 压力变化的动力学分析44-46
• 3.4 试验工况与测量步骤46-47
• 3.5 压力数据结果与讨论47-54
• 3.5.1 测压点的压力变化47-53
• 3.5.2 空化数分析53-54
• 3.6 本章小结54-55
• 第4章 运行时间对大肠杆菌杀灭率的影响55-64
• 4.1 试验运行条件55-56
• 4.2 试验分析方法56
• 4.3 试验结果分析56-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 初始浓度对大肠杆菌杀灭率的影响64-72
• 5.1 试验运行条件64-65
• 5.2 试验分析方法65
• 5.3 试验结果分析65-69
• 5.4 菌液浓度与吸光度关系的结果与讨论69-71
• 5.5 本章小结71-72
• 第6章 孔口流速对大肠杆菌杀灭率的影响72-79
• 6.1 试验运行条件72
• 6.2 试验分析方法72-73
• 6.3 试验结果分析73-78
• 6.4 本章小结78-79
• 第7章 多孔板参数对大肠杆菌杀灭率的影响79-87
• 7.1 试验运行条件79
• 7.2 试验分析方法79-80
• 7.3 孔口数量影响的试验结果分析80-82
• 7.4 孔口大小影响的试验结果分析82-83
• 7.5 孔口排列影响的试验结果分析83-86
• 7.6 本章小结86-87
• 第8章 水力空化杀灭大肠杆菌的机理分析87-96
• 8.1 试验运行条件87
• 8.2 试验分析方法87
• 8.3 生物显微镜结果与分析87-95
• 8.4 水力空化杀灭大肠杆菌的机理阐述95-96
• 第9章 结论与展望96-100
• 9.1 结论96-97
• 9.2 展望97-100
• 参考文献100-106
• 附录106-114
• 致谢114-116
• 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果116

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本文编号：565939