论文摘要
通过以病原微生物常用指示物大肠杆菌为对象,以远腾氏培养基为基质的细菌总数培养法和远藤式培养法定量,在混有一定浓度大肠杆菌的模拟地下水混合液中进行实验。利用接枝阳离子表面活性剂、絮凝沉积金属氢氧化物等方法对沸石表面进行功能负载改性（SMZ）,并将SMZ功能负载修饰零价铁（ZVI）形成双功能负载新型过滤消毒介质（SMZ/ZVI）,用于对病原微生物的高效去除与灭活。实验确定了研制SMZ/ZVI过滤消毒介质的各项工艺条件及其影响因素,验证了其实际应用效果。得到结果如下所示。（1）对于沸石,粒径越小,去除与灭活指示微生物E.coli的效果越好,综合考虑粒径2.0～3.0mm的沸石较为适宜：沸石对E.coli可在30min内达到最大吸附量8.2667×105cfu/g,用金属氢氧化物与阳离子表面活性剂改性后的沸石,表面结构及表面积都有明显的变化,其对E.coli总吸附量和不可逆吸附量都有明显的提高,其中用铝盐与CTAB改性沸石后可使去除率增加到1.7倍、1.8倍。微生物去除机理研究显示铝盐与CTAB改性沸石去除E.coli绝大部分是基于不可逆吸附。（2）对于零价铁,细旋片状因表面积大而去除与灭活E.coli的效果最好；介质吸附等温线显示,零价铁具有持久的吸附灭活能力,在180min内可去除2.1022×106cfu/g E.coli。零价铁对E.coli的去除主要以灭活为主,而用金属氢氧化物和阳离子表面活性剂修饰后的铁对E.coli总吸附量和不可逆吸附量也有明显的提高,其中用CTAB修饰铁提高到未修饰铁的2.4倍,最大灭活量达到1.955×106cfu/g。在不同的水质条件（不同pH、不同金属阳离子种类和浓度、不同DO、不同腐植酸浓度）影响铁的应用效果,金属阳离子的存在及高浓度的DO有利于E.coli的去除。水环境中的腐殖酸因竟争吸附位点而降低E.coli的去除。（3）当SMZ:ZVI=1:2时,混合介质去除与灭活E.coli的量最高并达到2.2303×106cfu/g。水环境条件影响SMZ/ZVI应用效果。连续运行应用效果显示：用0.1mol/L CTAB修饰过滤介质,5L起始浓度n（cfu）=5.0×105ml-1大肠杆菌可使其有97.933%去除,通过100L水样后仍可去除81.20%,当通过200L水样后仍能去除60.92%大肠杆菌,此时介质通过的指示微生物量已达8.34×105cfu/g。按混匀装柱、上层沸石下层铁、上层铁下层沸石三种方式装柱,混匀装柱方式效果更好,当连续通过300L后仍可以去除45.60%的大肠杆菌,而其它两种方式只能去除41.27%和40.15%。水质条件对去除有不同影响效果。加入10mg/L腐植酸的过滤柱中,经10.7d连续通过300L水样时,已有76.87%可以穿透,说明水环境中的天然有机物影响介质对病原微生物的去除,但另一方面也说明过滤消毒介质还能去除天然有机物从而降低氯消毒副产物的形成。