次氯酸钠灭杀大肠杆菌的小试简介

王瑞哲

(临沂罗庄污水处理厂，山东临沂 276017)

1 实验目的

临沂罗庄区污水处理厂紫外线消毒设备是一级B 出水标准设计条件下的配套设备，提标到一级A 标准后，由于多种原因，消毒设备并未进行升级改造，原有设备已不能保障出水达到一级A 排放标准。为满足实际生产需要，需新增或改进消毒设备。然而受现有场地及施工时间的局限，计划难以实现。为了减少投入，解决出水大肠杆菌达标问题，试用次氯酸钠溶液杀菌剂对出水大肠杆菌进行消毒灭菌，验证出水是否能满足生产需要，就显得很有意义。

2 实验原理

次氯酸钠(NaClO)是强碱弱酸盐，次氯酸钠的灭菌原理主要是通过它的水解形成次氯酸，次氯酸再进一步分解形成新生态氧［O］，新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性，从而使病源微生物致死。其过程可用化学方程式简单表示为:

次氯酸在杀菌、杀病毒过程中，不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，而且因次氯酸分子小，不带电荷，可渗透入菌(病毒)体内与菌(病毒)体蛋白、核酸和酶等发生氧化反应，从而杀死病原微生物。氧化反应机理见以下示意化学方程:

R—NH—R + HClO →R2NCl + H2O

同时，氯离子还能显著改变细菌和病毒体的渗透压使其丧失活性而死亡。

3 实验步骤(实验场地为临沂罗庄区污水厂)

(1)药剂分类:分析纯次氯酸钠;工业次氯酸钠。

(2)药剂筛选实验:分别选用以上两种药剂按照不同浓度梯度进行平行对比，选择性价比高药剂。

(3)分步实验:首先，选择在试验室进行实验;其次在小试得出有益结论后，进行大生产中试。

(4)实验室试验方法:取出水口水样分为两部分:一部分水样按照(GB 18918—2002)方法培养大肠杆菌;另一部分水样加入一定比例次氯酸钠按照(GB 18918—2002)也培养大肠杆菌。具体做法:将不同浓度比例次氯酸钠稀释液加入出水中，静置2 h，然后进行大肠杆菌培养。通过实验室小试，具体分析数据如表1。

表1 分析纯次氯酸钠杀菌效果

由此可以看出，在1/50000 的投加量下，分析纯的次氯酸钠溶液对大肠杆菌有着极为有效的去除效率。但在工业大生产的情况下，投加分析纯的次氯酸钠明显不经济，因此，还需要对工业次氯酸钠的效果进行验证。试验结果见表2。

以上数据说明，分析纯和工业次氯酸钠杀菌效率相差无几，且配比浓度在1/50000 时才检出大肠杆菌数。考虑药剂性价比，为减少成本，以下将采用工业次氯酸钠实验，同时根据试验结果，扩大稀释倍数，最终确定成本最低、最适宜的配比浓度，投入大生产试用，确保出水稳定达标后投入大生产运行。试验结果见表3。

表2 工业次氯酸钠杀菌效果

表3 工业次氯酸钠杀菌结果

从上述试验数据可以看出，稀释液浓度达到1/100000时，出水大肠杆菌数能够稳定控制在1000个/L 以下。

4 实验推论

在以上试验过程中，利用次氯酸钠溶液加入出水中，通过它的水解，生成次氯酸来抑制消除水中大量大肠杆菌。通过小试结果来看，加入次氯酸钠水样静置2 h 后可以达到杀菌效果。这一实验结果表明，它不仅帮助我们解决投资大、工程实施难问题，更主要切实可行，节约成本，选用工业纯来对我厂出水进行消毒，实验室实验结果表明在10×10－6～20×10－6配比浓度下，出水大肠杆菌能确保达到一级A 排放标准。由此得出次氯酸钠可作为出水灭菌剂，替代目前紫外线杀菌系统，实现出水一级A 的排放目标。根据市场调研价格次氯酸钠800 元/t，折算成成本，增加费用0.008～0.016元/t。