低壓紫外工藝對壓載水浮游生物的殺滅效率研究.pdf

1、隨著世界航運業(yè)的快速發(fā)展，船舶壓載水異地排放所引起的外來海洋生物入侵問題日趨嚴重。為控制壓載水給海洋環(huán)境帶來的生態(tài)危害，2004年國際海事組織（IMO）通過了《國際船舶壓載水及沉積物管理和控制公約》，制定了嚴格的壓載水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，對壓載水進行處理以阻止外來生物入侵問題已刻不容緩。本文對五天黑暗反應(yīng)后模擬壓載水水質(zhì)指標(biāo)與生物群落的動態(tài)變化、紫外處理后模擬壓載水水質(zhì)指標(biāo)的動態(tài)變化與浮游生物殺滅效率、紫外處理與黑暗反應(yīng)協(xié)同作用后模擬壓載水

2、水質(zhì)指標(biāo)的動態(tài)變化影響與浮游生物殺滅效率進行了初步研究。主要研究結(jié)果如下：
　　1.通過比較高鹽（15 PSU）各分組五天黑暗反應(yīng)前后的生物密度得出，≥50μm粒徑的浮游生物死亡率平均為85.10％；10-50μm粒徑的浮游生物死亡率平均為99.96%。10-50μm浮游生物死亡率與水體溶氧量及溶氧飽和度的變化率顯著相關(guān)（p<0.05）。水體中10-50μm生物五天后達到了壓載水排放標(biāo)準(zhǔn)（D-2標(biāo)準(zhǔn)）；而≥50μm生物五天后水體內(nèi)

3、生物密度未達到D-2標(biāo)準(zhǔn)（小于10 ind./m3），10-50μm浮游生物在黑暗缺氧條件下的死亡率要遠高于≥50μm粒徑的浮游生物的死亡率。通過比較低鹽（2 PSU）各分組五天黑暗反應(yīng)的生物密度得出，≥50μm粒徑的浮游生物死亡率平均為97.64%；10-50μm粒徑的浮游生物死亡率平均為99.91%，五天后壓載水中10-50μm浮游生物密度符合D-2排放標(biāo)準(zhǔn)，平均為0.34 cell/mL，而≥50μm浮游生物密度仍舊高于D-2排放

4、標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.紫外殺菌實驗對≥50μm浮游生物即時處理效果較好，不論15 PSU或者2 PSU，≥50μm浮游生物死亡率均達到99.5%以上；同樣10-50μm粒徑的浮游生物經(jīng)紫外殺菌處理后的死亡率也達到94%以上。紫外線處理對水體中微小生物具備一定殺滅效率，殺菌效率與流量存在一定關(guān)系，水體流量越小，生物體受到紫外線照射的有效時間就越長，因此殺菌效率越高，≥50μm浮游生物殺滅率和10-50μm浮游生物殺滅率在25 m3/h流速

5、下均高于40 m3/h流速下的殺滅率。實驗中，10-50μm浮游生物平均即時殺滅率為98.78%，處理后水中生物密度滿足壓載水D-2排放標(biāo)準(zhǔn)，50μm以上粒徑浮游生物殺滅率與初始密度呈顯著負相關(guān)關(guān)系（r=-0.86），該粒徑浮游生物初始密度若高于105 ind./m3，經(jīng)紫外處理后排放水則達不到D-2標(biāo)準(zhǔn)。
　　3.紫外處理與黑暗反應(yīng)協(xié)同作用后，對10-50μm浮游生物的平均去除率為99.80％，明顯高于紫外單獨處理的去除率；經(jīng)協(xié)

6、同作用后，各循環(huán)10-50μm浮游生物的密度均低于10.0 cell/mL，符合D-2排放標(biāo)準(zhǔn)。三組實驗處理前和協(xié)同作用后10-50μm浮游生物的密度存在顯著性差異（p＜0.05）。綜上可知，協(xié)同作用對于壓載水中10-50μm浮游生物的處理效果較好，更有利于壓載水的安全排放。紫外處理與黑暗反應(yīng)協(xié)同作用后，≥50μm浮游生物的密度進一步下降，經(jīng)協(xié)同作用后，各循環(huán)排放水樣中生物密度均符合排放標(biāo)準(zhǔn)。三組實驗中，處理前和協(xié)同作用后≥50μm浮游