CN104944538A - 一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法 - Google Patents

Abstract

一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，它涉及饮用水中两种致病菌铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法。它要解决现有饮用水中铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌灭活效果差的问题。方法：在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，即完成。本发明中H₂O₂的成本低廉，α-FeOOH材料便宜易得，而且是生长环主要成分，一次投加后，可在城市给水管网中大量持续存在，后期只需投加H₂O₂即可，对设备要求简单，能量损耗低，节约投入和运行成本。α-FeOOH和H₂O₂构成的类芬顿体对于滤后水中存在的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌具有明显的灭活作用。

Description

一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法

技术领域

本发明涉及饮用水中两种致病菌铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法。

背景技术

铜绿假单胞菌是一种常见的条件致病菌，当人体抵抗力下降时可引起呼吸道外伤创面等部位的感染，能产生多种致病性物质，其所产生的外毒素A是重要致病甚至致死性物质，它进入敏感细胞后可造成局部或者全身疾病。而且铜绿假单胞菌具有很强的抗药性，在水中分布广泛，生长条件要求低，繁殖能力强，对消毒剂、干燥、紫外线灯理化因素具有很强的抵抗力，难以完全杀灭。

少动鞘氨醇单胞菌是条件致病菌，少动鞘氨醇单胞菌感染除发热外，还可表现出该菌导致的肺炎、眼内炎、尿路感染、脑膜炎、腹膜炎、骨髓炎、化脓性关节炎、肺积脓、脾脓肿、泌尿系统感染、胆道感染、菌血症、败血症性休克、脓毒性肺栓塞等相关症状。学界一般将能在余氯浓度较高条件下存活的细菌称为“耐氯菌”。少动鞘氨醇单胞菌是“耐氯菌”，能够在余氯浓度较高的条件下存活。

目前，饮用水的消毒方法不能够有效灭杀铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌，常发生饮用水受到这两种致病菌污染的事件，因此需要研发一种合理、有效的致病菌灭活方法，保障居民用水安全。

发明内容

本发明目的是为了解决现有饮用水中铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌灭活效果差的的问题，从而提供一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法。

基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，实现过程如下：

在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.01～0.05mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.1％～0.5％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

本发明中H₂O₂的成本低廉，α-FeOOH材料便宜易得，而且是生长环主要成分，一次投加后，可在城市给水管网中大量持续存在，后期只需投加H₂O₂即可，对设备要求简单，能量损耗低，节约投入和运行成本。α-FeOOH和H₂O₂构成的类芬顿体系消毒效果好，且不产生三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物，增强了饮用水安全性。α-FeOOH和H₂O₂构成的类芬顿体对于滤后水中存在的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌具有明显的灭活作用，其中铜绿假单胞菌的灭活率达98.5％-99.8％，少动鞘氨醇单胞菌的灭活率达99.0％-99.8％。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，实现过程如下：

在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.01～0.05mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.1％～0.5％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

本实施方式中投加α-FeOOH和H₂O₂后，2h内就能有效杀死饮用水中铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌。

本实施方式清水池中的H₂O₂与α-FeOOH作用，构成的类芬顿体，能在2h内有效杀死饮用水中细菌。

类芬顿反应的反应机理如下：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+OH^-         (1)

Fe³⁺+H₂O₂→HO₂ ^-+Fe²⁺+H⁺         (2)

OH^-+Fe²⁺→Fe³⁺+OH^-              (3)

Fe³⁺+HO₂ ^-→Fe²⁺+O₂+H⁺           (4)

OH^-+H₂O₂→H₂O+HO₂ ^-            (5)

由式(5)可知，二价铁离子催化过氧化氢形成羟基自由基，二价铁被氧化成三价铁。三价铁离子与过氧化氢反应生成二价铁离子，反应循环进行。在城市给水管网中，无需投加其他的催化剂，且无对人体有害的副产物。

本实施方式中所用到的H₂O₂为无色透明液体，是一种强氧化剂，H₂O₂本身不能燃烧，但分解时放出的氧能强烈地助燃。其分解时可产生很大体积的氧，失控的分解可导致设备的压力爆破，因此本实施例中H₂O₂投加后所达到的浓度需合理控制。

H₂O₂纯度越高，稳定性越好，但对存在的杂质越敏感；在低浓度范围内，H₂O₂是无害的，例如质量浓度低于3％的水溶液可用于口腔消毒。H₂O₂在管网中长时间与生长环中α-FeOOH反应，饮用水到达用户时H₂O₂浓度较低，对人体无害。且在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极其慢。H₂O₂运输无危险，易于制取，价格便宜。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.02～0.04mol/L的α-FeOOH和质量浓度0.2％～0.4％的H₂O₂。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.03mol/L的α-FeOOH和质量浓度0.3％的H₂O₂。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例1：

基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，实现过程如下：

在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.05mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.5％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

本实施例中投加α-FeOOH和H₂O₂2h后，铜绿假单胞菌从2.06×10⁶CFU/mL降到4.35×10⁴CFU/mL，灭活率达99.8％；少动鞘氨醇单胞菌从1.2×10⁴CFU/mL降到1×10²CFU/ml，灭活率达99.2％。

实施例2：

基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，实现过程如下：

在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.05mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.15％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

本实施例中投加α-FeOOH和H₂O₂2h后，铜绿假单胞菌4.9×10⁶CFU/mL降到7.45×10⁴CFU/mL，灭活率达98.5％；少动鞘氨醇单胞菌1.2×10⁴CFU/mL降到1.25×10²CFU/ml，灭活率达99.0％。

实施例3：

基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，实现过程如下：

在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.01mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.5％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

本实施例中投加α-FeOOH和H₂O₂2h后，铜绿假单胞菌从2.06×10⁶CFU/mL降到4.35×10⁴CFU/mL，灭活率达99.8％；少动鞘氨醇单胞菌从1.65×10⁷CFU/mL降到2.35×10⁶CFU/ml，灭活率达99.8％。

Claims (3)

1.一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，其特征在于它实现过程如下：在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.01～0.05mol/L的α-FeOOH和质量浓度为0.1％～0.5％的H₂O₂，即完成基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活。

2.根据权利要求1所述的一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，其特征在于在在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.02～0.04mol/L的α-FeOOH和质量浓度0.2％～0.4％的H₂O₂。

3.根据权利要求1所述的一种基于供水管网生长环的铜绿假单胞菌和少动鞘氨醇单胞菌的灭活方法，其特征在于在城市供水厂的清水池中投加α-FeOOH和H₂O₂，投加后浓度为0.03mol/L的α-FeOOH和质量浓度0.3％的H₂O₂。