第14章水中有害生物的控制

第十四章水中有害生物的控制14.1水中病原微生物的控制消毒（disinfection）水中微生物的控制方法藻类的去除（algaeremoval）一、病原微生物的去除消毒：去除对人体健康有害的病原微生物。加氯消毒（Cl2）O3消毒水厂常用消毒方法紫外线消毒漂白粉消毒（CaOCl2）一、氯消毒与“氯/脱氯”消毒1、加氯消毒原理Cl2+H2O-----HOCl+HClHOCl-----H＋+OCl—HOCl：中性分子，可进入带负电的细菌表面，并渗入菌体内氧化破坏酶系统，使细菌死亡。OCl—：带负电荷，难靠近带负电的细菌，消毒作用差。2、有效氯凡是化合价高于-1的氯化物都有氧化能力，有效氯即表示氯化物的氧化能力。3、PH值对氯消毒效果的影响由HOCl=H＋+OCl—知PH值越高，OCl成分多，消毒作用差.PH值较底，HOCl成分多，消毒作用好。4、漂白粉中为何有效氯最多为35%左右在漂白粉中：Ca2+O-2Cl-1Cl+1价Cl到-1价可接受2个电子，在Cl中，2个Cl可接受2个电子。故以CaOClCl与Cl2比较，1摩尔的CaOClCl氧化能力相当于1摩尔的Cl2，所以漂白粉（CaOClCl分子量为127）中的有效氯为：2*35.5/127=56%一般漂白粉中含CaOClCl最多为62.5%,则它所含有效氯最多为：0.56*0.625=35%。5、饮用水卫生标准中对余氯的规定加氯接触30分钟后,游离性余氯不底于0.3mg/L管网末梢水的游离性余氯不低于0.05mg/L,以保证自来水出厂后仍有持续的杀菌能力.并可以作为水质受到再度污染的指示信号加氯量=需氯量+余氯量加氯量一般为1.0—2.5mg/L6、液氯消毒,当水中有腐植酸时,易形成三氯甲烷致癌物.二、氯化物消毒（一）二氧化氯消毒消毒效果二氧化氯消毒（添加浓度及作用时间）氯消毒（添加浓度及作用时间）对水源水中细菌达到100%的灭活率2.5mg/L,15min3.0mg/L,60min对大肠杆菌达到99%的灭活率1.4mg/L,20min1.8mg/L,20min对金黄色葡萄球菌达到98%的灭活率2.5mg/L,2min2.5mg/L,3.5min对棱形鼓藻达到85%的杀灭率4mg/L,30min5mg/L,30min对脊髓灰质炎病毒的杀灭效果（作用30min）1.0mg/L,失活7.0mg/L,未灭活对隐孢子虫卵囊达到90%的灭活率1.3mg/L,60min80mg/L,90min对污水中噬菌体的杀灭效果（剂量5mg/L,作用30min）灭活3.0个对数级以上灭活1.0个对数级二氧化氯消毒与氯消毒的比较表14-2二氧化氯具有较强消毒效果的原因：1.与有机物反应的选择性更强2.对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，特别是在低浓度3.有较强氧化能力（共轭结构和独特电子转移机制导致）4.不与水中NH3和氯胺作用缺点：费用较高（二）氯胺消毒优点：减少某些有毒副产物的生成，在水中保持时间长缺点：消毒效果比游离氯弱三、臭氧消毒优点：杀菌能力大于氯气；有较强氧化能力；很好脱色效果；同水质条件下，消毒副产物低于氯化消毒。缺点：消毒效果没有持久性。四、紫外线消毒依靠紫外线消毒灯产生的光波波长被微生物的核酸吸收，达到杀菌目的。优点：快速、高效。缺点：没有持续消毒效果。五、其他消毒方法碘消毒、重金属消毒、KDF过滤消毒。六、消毒工艺组合氯胺-氯消毒工艺、臭氧-氯消毒、紫外线-氯消毒等。七、污水消毒的重要性及其特点污水再生利用是解决我国目前水资源短缺的重要途径，其关键问题是水质安全保障。污水消毒可以杀灭病原微生物，防止流行疾病的传播，是污水再生处理过程中必不可少的环节，也是保证水环境安全的关键措施。14.2水体富营养化及水华控制一、水体富营养化及其危害水体富营养化：氮磷等营养物质大量排入水体，致使水体营养过剩，浮游生物（主要是藻类）等大量繁殖造成污染的现象。淡水称为水华，海水称为赤潮。湖泊的天然富营养化过程非常缓慢，人为富营养化会大大加速其过程。水体富营养化造成水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，浮游植物大量增多，底栖生物减少等危害。危害水域生态环境，水生生态系统失衡，破坏水域生态景观，影响水厂生产和水质质量等。14.2水体富营养化及水华控制二、水体富营养化评价指标与标准评价指标：1、物理指标：透明度2、化学指标：溶解氧、氮、磷等浓度3、生物指标：优势浮游生物种类、生物群落结构与多样性、生物现存量（如生物量、叶绿素a）水体富营养化的判断依据无统一标准，目前一般为氮超过0.2-0.3mg/l，磷含量超过0.01-0.02mg/l，BOD大于10mg/l，叶绿素a含量大于10µg/l，表明水体发生了富营养化污染。14.2水体富营养化及水华控制综合营养状态指数（TLI）计算:评价公式评价因子营养状态指数计算公式:TLI(Chla)=10(2.5+1.086lnChla)TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCODMn)式中:叶绿素a(Chla)单位为mg/m,透明度(SD)单位为m;其他指标单位均为mg/L。综合营养状态指数计算公式:TLI(∑)=∑Wj·TLI(j)式中:TLI(∑)为综合营养状态指数;Wj为第j种参数的营养状态指数的相关权重;TLI(j)代表第j种参数的营养状态指数。14.2水体富营养化及水华控制湖泊（水库）营养状态分级：采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级：TLI（∑）＜30贫营养（Oligotropher）30≤TLI（∑）≤50中营养（Mesotropher）TLI（∑）50富营养(Eutropher)50＜TLI（∑）≤60轻度富营养(lighteutropher)饮用水水源要求TLI不大于60。60＜TLI（∑）≤70中度富营养(Middleeutropher)TLI（∑）70重度富营养(Hypereutropher)14.2水体富营养化及水华控制三、控制藻类的方法1、物理抑藻技术：通过物理方法，从水中分离去除或抑制藻类繁殖。（1）过滤法：微网过滤器（2）遮光法（3）沉淀法（4）超声波法（5）紫外线法：破坏DNA2、化学抑藻技术：通过化学药剂抑制水中藻类繁殖。14.2水体富营养化及水华控制（1）投加硫酸铜和漂白粉对水库.湖泊投加时,将药装在布袋中,系在船尾上,侵泡在水里航行.投药量随藻类的种类和数量而定.计算投药量时一般以上层水(距水面1.5-3.0米的深度)容积来计算,而非总容积.（2）为防止死藻而产生的致臭物质,以及处理构筑物生长藻类,在水厂一级泵房或进水处投加1-2mg/L氯.（3）加强水库水.湖泊水上下水的循环,使上下水温度.溶解氧均匀.从而抑制藻类生长.14.2水体富营养化及水华控制三、生物抑藻技术：包括微生物抑藻技术、生物滤食技术、植物化感抑藻技术和基因工程抑藻技术等。14.3有害水生植物及其控制一、外来入侵植物及其危害入侵植物1.定义：因人为或自然原因，从原来的生长地进入另一个环境，并对该环境的生物、农林牧渔业造成损失，给人类健康造成损害，破坏生态平衡的植物。2.来源：a靠植物自身的扩散传播力或借助自然力量传入；b通过贸易、运输等方式将一些有害植物带入；c为发展农业生产和美化景观而有意识地引进了一些不了解其具体危害的植物。3.危害：a争占本地植物空间，破坏原有生态系统b影响正常的生产活动，造成严重经济损失c影响水环境质量二、几种主要的有害水生植物凤眼莲、空心莲子草、大米草三、有害水生植物的控制1.人工及机械清除2.化学防除3.生物控制4.开发应用途径，变害为宝。空心莲子草大米草