ClO2在豬糞污水處理中的應用研究

摘要:以ClO2為消毒劑處理豬糞污水，研究了ClO2質量濃度對污水中COD值、總細菌去除率、大腸桿菌去除率的影響和反應時間對ClO2消毒效果的影響。結果顯示，ClO2質量濃度為7 mg/L，室溫條件下反應30 min，對COD值的影響為增加33 mg/L，對總細菌去除率和大腸桿菌的去除率分別達到99.4%和99.8%。

關鍵詞:ClO2;大腸桿菌;去除率;豬糞污水

中圖分類號:X703文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2010.03.003

Experimental Research on Germicidal Efficacy of Chlorine Dioxide Disinfectant Use in Pig Sewage Treatment

ZHAO Lin-na， WU Di， LI Yan， GAO Xian-biao， HE Zong-jun

(Tianjin Insititute of Agriculture Resources and Environment， Tianjin 300192， China)

Abstract:By chlorine dioxide disinfector processing pig sewage， the effect of quality of chlorine dioxide concentration on sewage COD values，total bacteria removal， E. coli removal and the effect of reaction time on chlorine dioxide sterilization effect were studied. Results showed that chlorine dioxide concentrations of 7 mg/L， under room-temperature condition of 30 min， The influence on COD values was the increase of 33 mg/L， in total bacteria and E. coli bacteria removal was 99.4% and 99.8%.

Key words: chlorine dioxide; E. coli; removal; pig sewage

ClO2是一種強氧化劑，在常溫常壓下是黃綠色氣體，有刺激性氣味，可溶于水，是一種高效、廣譜、快速的消毒劑[1]。應用于水處理中的主要作用是脫色、除臭、除味，控制酚、氯酚含量和藻類生長，氯化無機物和有機物[2]。ClO2在使用前需經活化一定時間，實踐證明，不同活化時間及活化劑用量對ClO2濃度有影響，從而影響其殺菌效果[3]。

本研究通過在豬糞污水處理過程中投加ClO2消毒劑，觀察ClO2質量濃度、活化條件和反應時間對污水殺菌消毒的效果，為畜禽廢水經過處理最終能回用農田灌溉提供依據。

1材料和方法

1.1材料

某品牌ClO2消毒劑，活化后原液ClO2含量為1 600 mg/L，活化前pH值為8.63，活化后pH值<1。

試驗用水來源于天津市農業(yè)資源與環(huán)境研究所豬糞處理裝置二沉池出水。

1.2方法

1.2.1ClO2消毒液配制活化劑選用檸檬酸，其用量為1∶10，活化30 min，為原液。

1.2.2消毒試驗將不同質量濃度(3，5，6，7，8 mg/L)ClO2消毒液分別加入污水中，混勻，避光反應30 min。另設反應10，15，20，25，30 min處理，以檢測反應時間對ClO2消毒效果的影響。平板計數法檢測總細菌數，多管發(fā)酵法檢測大腸菌群數，重鉻酸鉀法檢測COD。

2結果與分析

2.1ClO2質量濃度對COD值的影響

由圖1可知，隨著ClO2質量濃度的升高，COD值有上升的趨勢，未加ClO2時COD為40 mg/L，加入ClO2質量濃度為3，5，6，7，8 mg/L時COD分別為50，66，68，73，100 mg/L。由于ClO2具有氧化性，理論上可以降低COD值，達到去除COD的效果。但也有文獻表明，ClO2與有機物、無機物的反應具有顯著的選擇性，氧化能力與有機物上取代基的種類相關性較大。究其原因可能是ClO2與某些有機物反應活化能過高，導致反應不易發(fā)生。從在豬糞水中的試驗表明，雖然COD值有增高趨勢，但增高幅度不影響其排放水的水質達到農用灌溉水標準。

2.2ClO2質量濃度對總細菌去除率的影響

由圖2可知，當ClO2質量濃度從0增加到6 mg/L時，去除率已經達到99%，ClO2質量濃度為7 mg/L和8 mg/L時，總細菌去除率可分別達到99.4%和99.5%。

2.3ClO2質量濃度對總大腸桿菌去除率的影響

由圖3可知，當ClO2質量濃度從0增加到6 mg/L，大腸桿菌去除率已由0增加到97.3%，7 mg/L時達到99.8%，之后不再有明顯的變化。

上述3項指標的測定結果表明，ClO2消毒劑對豬糞污水處理的最佳濃度為7 mg/L，且COD值、總細菌數和糞大腸菌群數都達到農用灌溉水標準。

2.4反應時間對ClO2消毒效果的影響

以上述試驗最終確定的最適ClO2質量濃度7 mg/L為準，檢測不同反應時間對大腸桿菌去除率的效果。由圖4可知，隨著反應時間的增加，大腸桿菌去除率逐漸增長，10 min達到70.2%，15 min時達85.5%，隨后緩慢上升，到30 min時達到99.8%。

3 結論

ClO2發(fā)生器、穩(wěn)定性ClO2溶液、片劑以及固態(tài)ClO2等不同劑型的產品廣泛應用于醫(yī)院污水、城市污水、食品加工、游泳池水循環(huán)、器具洗滌、餐具、瓜果蔬菜、一般物體表面和醫(yī)療消毒等眾多領域的殺菌消毒[3]。但目前還很少有ClO2消毒劑應用于豬糞污水處理的試驗。本研究通過在天津市農業(yè)資源與環(huán)境研究所自行設計并使用的豬糞處理裝置中[4]，進行ClO2消毒試驗，使消毒過的處理水能夠回用農田灌溉，達到節(jié)約水資源、減少環(huán)境污染的目的。

通過以上的試驗結果顯示，當ClO2質量濃度為7 mg/L時，避光消毒30 min，對總細菌數的去除率達到99.4%，大腸桿菌的去除率達到99.8%，而COD值升高了33 mg/L。經過處理的污水達到了農田灌溉水的相應指標。而其他農田灌溉水的標準，如各種重金屬含量、氰化物含量等指標，由于實驗室條件有限，未能檢測，還有待于進一步深入的研究。

參考文獻:

[1] 顧寧，胡雙啟，晉日亞.二氧化氯處理生活廢水實驗研究[J].山西化工，2007，27(4):1-2.

[2] 陳衛(wèi)團，王希提，武傳珍.二氧化氯消毒劑殺菌及消毒效果觀察[J].中國初級衛(wèi)生保健，2007，21(8):61-62.

[3] 張曉煜，鄧金花，黃靜，等.不同活化條件對二氧化氯殺菌效果的影響[J].中國消毒學雜質，2008，25(3):261-263.

[4] 吳迪，高賢彪，何宗均，等.豬糞污水的UASB-生物接觸氧化工藝處理[J].中國農業(yè)學報， 2008， 24(5):383-385.