2結果與討論

2.1不同加氯量下pH值和DO的變化

不同加氯量下裝置出水pH值和DO濃度變化如圖2所示。未加氯時，出水pH值隨時間延長而逐漸降低，這主要是由于硝化菌的硝化作用。加氯后，出水pH值較對照組明顯上升，分析原因是次氯酸鈉溶液呈堿性，投加后引起出水pH值的上升。此外，隨著氯投加量的增加，管道內壁硝化菌的硝化作用可能被抑制，導致出水pH值上升。

由出水DO濃度變化可知，未加氯時，裝置出水DO濃度隨著時間的延長逐漸降低，反應24h后出水DO濃度下降約1.9mg/L。隨著氯投加量的增加，出水DO濃度逐漸上升，當加氯量在0.5～1.0mg/L時，出水DO濃度隨時間的下降趨勢同空白對照組相似。這表明在較低濃度加氯條件下，管道內部可能存在一部分耐氯微生物仍能維持自身的生長代謝過程，消耗水中的DO；當加氯量大于1.5mg/L時，出水DO濃度較低濃度加氯量時明顯上升，這可能是由于高濃度的氯能夠使管道內部微生物大量失活，從而降低耗氧能力。

2.2含氮污染物的變化

(1)NH⁴⁺-N濃度的變化

試驗進水NH⁴⁺-N濃度為0.92～1.1mg/L，空白組中NH⁴⁺-N濃度隨時間先降低后趨于穩(wěn)定。4.5h時，出水NH⁴⁺-N濃度較進水降低了37.9%，NH⁴⁺-N轉化率基本已達到最大值，反應至4.5～24h時，NH4+-N濃度下降率基本維持在36%左右。這可能是因為在反應前期，裝置內的NH⁴⁺-N濃度和DO濃度都較高，有利于NH⁴⁺-N通過硝化反應轉化為NO^3--N，但隨著反應的進行，裝置內水體的DO濃度逐漸降低，限制了硝化反應，NH⁴⁺-N濃度基本維持穩(wěn)定。

由圖3可知，當加氯量在0.5～1.5mg/L時，裝置出水的NH⁴⁺-N濃度明顯低于空白試驗組，且隨著濃度的升高出水濃度逐漸降低。當加氯量為1.5mg/L，反應時間為4.5h時，出水NH⁴⁺-N濃度降低到最小值0.28mg/L，NH4+-N轉化率為70.5%；當加氯量大于1.5mg/L時，裝置NH4+-N濃度變化明顯降低，轉化率基本維持在10%以內。分析原因，當加氯量小于1.5mg/L時，管道內壁生物膜及水體中的硝化細菌仍能保持活力，此時硝化菌的硝化作用協(xié)同氯的化學氧化作用共同促進NH4+-N的轉化；當加氯量大于1.5mg/L時，裝置內硝化菌活性大幅度降低，此時硝化作用停滯，NH4+-N轉化率降低。

(2)NO2--N和NO3--N濃度變化

試驗中NO2--N和NO3--N濃度變化如圖4所示。反應1.5h后，各加氯濃度條件下NO2--N濃度均處于較低水平，空白試驗組1.5h后，NO2--N轉化率基本維持在66.5%左右，加氯后NO2--N轉化率升高，且加氯量越大轉化率越高。當加氯量為3mg/L時，NO2--N轉化率最大達88.3%，投加較高濃度氯時NO2--N仍能保持較大的轉化率，這與上述NH4+-N的變化明顯不同，可能是由于NO2--N會直接與氧化劑HOCl反應，促進NO2--N濃度的降低[6]。

由圖4可知，當加氯量小于1.5mg/L時，裝置出水NO3--N濃度隨著加氯濃度的升高而升高。當加氯量為1.5mg/L，反應時間為4.5h時，出水濃度為2.17mg/L，NO3--N轉化率為44.6%；當加氯量大于1.5mg/L時，進出水NO3--N濃度變化較小，NO3--N轉化率明顯降低，這與NH4+-N濃度的變化一致，表明較高濃度氯含量能高明顯抑制生物膜中硝化細菌的硝化過程。綜上可知，當加氯量小于1.5mg/L時，試驗裝置內硝化反應良好，硝化過程協(xié)同化學氧化過程促進NH4+-N的轉化；當加氯量大于1.5mg/L時，試驗裝置內硝化菌活性顯著降低，硝化過程停滯。

(3)DON濃度的變化

DON濃度變化如圖5所示，空白試驗組出水DON濃度隨時間逐漸增大，24h后出水DON濃度增加0.13mg/L，增長率為45%。DON濃度的上升可能由3方面因素引起：(1)試驗管道內壁生物膜在代謝過程中會產(chǎn)生一系列代謝產(chǎn)物，導致出水DON濃度升高；(2)水體中懸浮顆粒物表面附著的有機物與氯發(fā)生反應引起DON濃度的升高；(3)水力剪切作用可能會導致部分生物膜脫落，引起出水DON濃度升高。加氯后，出水DON濃度明顯增加，且隨著投加量的增加而升高。當加氯量大于1.5mg/L，反應時間為4.5h時，出水DON濃度較進水增加86%左右。這可能是由于較大的加氯量會破壞生物膜胞外結構，導致生物膜內微生物失活后進水水體，增加出水DON的濃度。趙銳[7]研究了加氯作用對供水模擬管道生物膜的影響，結果表明，當水中游離氯濃度逐漸升高到0.5mg/L時，管壁生物膜內生物量隨游離氯的增加呈直線下降趨勢，生物膜內生物量減少約90%。另外，微生物產(chǎn)生的有機物會和氯反應生成復雜的消毒副產(chǎn)物，這可能也是引起出水DON濃度升高的原因之一。

聲明：本文所用圖片、文字來源《凈水技術》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系刪除。

相關鏈接：氯，濃度，細菌