Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"


Главная страница
Сведения об авторах

 

Воздействие диафрагменного электрического разряда на патогенные микроорганизмы в воде

Суворов И. Ф., Улейчик К. А., Юдин А. С., Читинский государственный университет, Чита, Россия

К наиболее перспективным методам обеззараживания сточных вод, которые могут обеспечить эффект последействия, относят обработку электрическими разрядами, после которой бактерицидные свойства сохраняются от нескольких часов до двух месяцев.

В данной работе рассматривается влияние диафрагменного электрического разряда (ДЭР) на процесс инактивации патогенных микроорганизмов в воде. Особенность ДЭР состоит в том, что он возникает в небольшом отверстии тонкой диэлектрической диафрагмы, разделяющей два объема воды, к которым прикладывается напряжение. Разряд, инициируемый в отверстии диафрагмы, развивается по обе ее стороны в объеме воды. Ток высокой плотности в отверстии нагревает и испаряет жидкость, а действующая разность потенциалов приводит к электрическому пробою газовой фазы и дальнейшему развитию канала разряда в зоне отверстия.

Исследование динамики накопления ионов меди в растворе показало, что их концентрация линейно зависит от времени обработки ДЭР (рис. 1). В опытах использовали электроды из электротехнической меди.

 Рис. 1. Концентрация ионов меди в растворе в зависимости от времени обработки ДЭР

При определенной концентрации ионов меди полученный раствор, очевидно, можно добавлять в сточные воды для их обеззараживания.

Существует много гипотез, объясняющих механизм действия ионов на микроорганизмы. В свете современных воззрений ионы меди сорбируются клеточной оболочкой, которая выполняет защитную функцию. Проникая внутрь клетки, они ингибируют ферменты дыхательной цепи, а также разобщают процессы окисления и окислительного фосфорилирования, в результате чего клетка гибнет.                                                                                                       

Для исследования бактерицидных свойств растворов, обработанных ДЭР, использованы грамотрицательные (Escherichia coli) и грамположительные (Bacillus subtilis) бактерии, а также гриб вида Candida lypolitica ХТ, относящийся к эукариотам.  Рисунок 2 иллюстрирует чувствительность различных видов микроорганизмов к воздействию ионов меди.                                                      

                                                      

Исследования показали, что грамотрицательные бактерии более чувствительны к ионам меди, чем грамположительные и дрожжеподобные грибы.

Кинетика отмирания бактерий Escherichia coli под влиянием ионов меди показана на рис. 3.

Скорость отмирания Escherichia coli зависит от концентрации ионов меди в растворе: при концентрациях 1; 0,5; 0,1 и 0,01 мг/л гибель кишечной палочки наступает соответственно через 10, 15, 30 и 50 мин.

Таким образом, эффективность обеззараживания зависит главным образом от времени контакта дезинфектанта с водой и его концентрации. С учетом этого получено эмпирическое уравнение, описывающее зависимость времени экспозиции от исходной концентрации микроорганизмов в воде и концентрации ионов меди в растворе. Формула справедлива при концентрации ионов меди 0,01–1 мг/л и исходной концентрации микроорганизмов 103–106 КОЕ/мл.

Результаты исследований использованы при реконструкции очистных сооружений пгт Новоорловск Забайкальского края. В зависимости от состава сточных вод подобраны оптимальные режимы обработки и дозы раствора, содержащего ионы меди.

Эксплуатация реконструированных очистных сооружений показала, что они обеспечивают необходимую степень обеззараживания в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.5.980-00.

На основании лабораторных исследований и промышленных испытаний установлена целесообразность применения ДЭР для обеззараживания сточных вод. Эффект последействия обусловлен присутствием в обработанной воде продуктов эрозии материала электродов — ионов меди.

 

The Impact of Diaphragm Electric Discharge on Pathogenic Microorganisms in Water

Suvorov I. F., Uleychik K. A., Yudin A. S., Chita State University, Chita, Russia

Research results of applying diaphragm electric discharge in technologies of sewage waters disinfection are presented. They have been used in implementing various wastewater treatment facility upgrade projects in the Trans-Baikal Region.

 

Главная страница

Сведения об авторах

Суворов Иван Флегонтович, д-р техн. наук, проф., кафедра электроснабжения, Читинский государственный университет, ул. Баргузинская, 49, Чита, 672039, Россия. Тел./факс (3022) 41-69-66. E-mail
Улейчик Ксения Анатольевна,
канд. техн. наук, доц., кафедра электроснабжения, Читинский государственный университет, ул. Баргузинская, 49, Чита, 672039, Россия. Тел./факс (3022) 41-69-66. E-mail
Юдин Артем Сергеевич, аспирант, кафедра электроснабжения, Читинский государственный университет, ул. Баргузинская, 49, Чита, 672039, Россия. Тел./факс (3022) 41-69-66.
E-mail

 

 

  Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 20.09.10