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三角形孔口多孔板的空化空蚀作用杀灭大肠杆菌的实验研究

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摘要

近年来，我国经济突飞猛进，环境污染却愈发严重，健康问题已经成为人们关注的焦点，尤其是饮用水的安全问题，传统的饮用水消毒技术已经难以满足新的饮用水标准。水力空化技术是一项新型饮用水消毒技术，具有绿色环保，高效，快速以及处理设备简单、无消毒副产物等特点，在饮用水消毒领域具有很高的研究价值和广阔应用前景。
　　本论文研究内容在浙江工业大学水动力学实验室进行，基于自主研发的新型多孔板水力空化空蚀反应装置，选取了病原微生物中较常见的大肠杆菌为指示菌，在不同工况下，分别利用三种三角形孔口多孔板产生的空化空蚀作用杀灭大肠杆菌，用压力数据采集系统测定了空化空蚀工作段的压力，用琼脂平板计数法检测了空化空蚀作用过程中大肠杆菌的菌液浓度，并用紫外分光光度计检测其菌液的吸光度，同时用生物显微镜观察其形态变化，分析了空化数、孔口流速、大肠杆菌初始浓度、孔口数量、孔口大小和孔口排列方式对大肠杆菌杀灭率的影响及水力空化空蚀作用对大肠杆菌的杀灭机理，得到以下结论：
　　（1）大肠杆菌的杀灭率随空化空蚀作用时间的增加而增加，直至100％，其杀灭率随时间变化并无瓶颈。
　　（2）空化空蚀工作段的空化数越低，即空化作用越强，能够提高对大肠杆菌的杀灭率。
　　（3）在其他运行条件一致时，孔口流速越大，孔口数量越多抑或采用孔口排列方式为交错式的三角形孔口多孔板代替孔口排列方式为棋盘式的三角形孔口多孔板，都能够提高空化空蚀作用的强度，增大空化空蚀作用对大肠杆菌的杀灭率，即多孔板1的空化空蚀作用消毒效果最佳。
　　（4）空化空蚀作用杀灭大肠杆菌的机理主要为：物理作用和机械的化学作用，其中物理作用包括：冲击破坏和共振破坏，化学作用包括热效应和氧化作用。

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