次氯酸鈉滅殺大腸桿菌的小試簡介

王瑞哲

(臨沂羅莊污水處理廠，山東臨沂 276017)

1 實驗目的

臨沂羅莊區污水處理廠紫外線消毒設備是一級B 出水標準設計條件下的配套設備，提標到一級A 標準后，由于多種原因，消毒設備并未進行升級改造，原有設備已不能保障出水達到一級A 排放標準。為滿足實際生產需要，需新增或改進消毒設備。然而受現有場地及施工時間的局限，計劃難以實現。為了減少投入，解決出水大腸桿菌達標問題，試用次氯酸鈉溶液殺菌劑對出水大腸桿菌進行消毒滅菌，驗證出水是否能滿足生產需要，就顯得很有意義。

2 實驗原理

次氯酸鈉(NaClO)是強堿弱酸鹽，次氯酸鈉的滅菌原理主要是通過它的水解形成次氯酸，次氯酸再進一步分解形成新生態氧［O］，新生態氧的極強氧化性使菌體和病毒的蛋白質變性，從而使病源微生物致死。其過程可用化學方程式簡單表示為:

次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，可滲透入菌(病毒)體內與菌(病毒)體蛋白、核酸和酶等發生氧化反應，從而殺死病原微生物。氧化反應機理見以下示意化學方程:

R—NH—R + HClO →R2NCl + H2O

同時，氯離子還能顯著改變細菌和病毒體的滲透壓使其喪失活性而死亡。

3 實驗步驟(實驗場地為臨沂羅莊區污水廠)

(1)藥劑分類:分析純次氯酸鈉;工業次氯酸鈉。

(2)藥劑篩選實驗:分別選用以上兩種藥劑按照不同濃度梯度進行平行對比，選擇性價比高藥劑。

(3)分步實驗:首先，選擇在試驗室進行實驗;其次在小試得出有益結論后，進行大生產中試。

(4)實驗室試驗方法:取出水口水樣分為兩部分:一部分水樣按照(GB 18918—2002)方法培養大腸桿菌;另一部分水樣加入一定比例次氯酸鈉按照(GB 18918—2002)也培養大腸桿菌。具體做法:將不同濃度比例次氯酸鈉稀釋液加入出水中，靜置2 h，然后進行大腸桿菌培養。通過實驗室小試，具體分析數據如表1。

表1 分析純次氯酸鈉殺菌效果

由此可以看出，在1/50000 的投加量下，分析純的次氯酸鈉溶液對大腸桿菌有著極為有效的去除效率。但在工業大生產的情況下，投加分析純的次氯酸鈉明顯不經濟，因此，還需要對工業次氯酸鈉的效果進行驗證。試驗結果見表2。

以上數據說明，分析純和工業次氯酸鈉殺菌效率相差無幾，且配比濃度在1/50000 時才檢出大腸桿菌數。考慮藥劑性價比，為減少成本，以下將采用工業次氯酸鈉實驗，同時根據試驗結果，擴大稀釋倍數，最終確定成本最低、最適宜的配比濃度，投入大生產試用，確保出水穩定達標后投入大生產運行。試驗結果見表3。

表2 工業次氯酸鈉殺菌效果

表3 工業次氯酸鈉殺菌結果

從上述試驗數據可以看出，稀釋液濃度達到1/100000時，出水大腸桿菌數能夠穩定控制在1000個/L 以下。

4 實驗推論

在以上試驗過程中，利用次氯酸鈉溶液加入出水中，通過它的水解，生成次氯酸來抑制消除水中大量大腸桿菌。通過小試結果來看，加入次氯酸鈉水樣靜置2 h 后可以達到殺菌效果。這一實驗結果表明，它不僅幫助我們解決投資大、工程實施難問題，更主要切實可行，節約成本，選用工業純來對我廠出水進行消毒，實驗室實驗結果表明在10×10－6～20×10－6配比濃度下，出水大腸桿菌能確保達到一級A 排放標準。由此得出次氯酸鈉可作為出水滅菌劑，替代目前紫外線殺菌系統，實現出水一級A 的排放目標。根據市場調研價格次氯酸鈉800 元/t，折算成成本，增加費用0.008～0.016元/t。