WSZ-AO-1.5生活污水處理地埋式設(shè)備?
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自來水樣本是從實(shí)驗(yàn)室的冷水中采集的。水源是地下水，水質(zhì)參數(shù): pH 7.8，溶解固體297mg/L，總有機(jī)碳0.1mg/L。在收集樣品之前，讓水流動(dòng)3分鐘。在未過濾的自來水和通過0.2μm孔徑過濾器去除細(xì)菌的自來水中測定病毒存活率。將自來水(30mL)加入到無菌的50mL聚丙烯離心管中，以減少附著在容器上的病毒損失。添加無菌硫代硫酸鈉至zui終濃度33μg/mL，以使水脫氯。渦旋后，將病毒添加到每個(gè)管中，zui終濃度為105 TCID50/mL。再次渦旋離心管并立即取樣(零時(shí)間點(diǎn))。然后將離心管儲(chǔ)存在4℃或室溫下(23℃)。室溫下儲(chǔ)存的離心管用鋁箔覆蓋，以防暴露在光線下。在1、3、6、10、15和21天后對(duì)離心管取樣，并將樣品在-80℃下冷凍，直到它們在細(xì)胞上被分析。 初級(jí)出水和剩余活性污泥(二級(jí))的樣品來自于美國亞利桑那州圖森市羅杰路污水處理廠，并收集在無菌聚丙烯瓶中。沉淀后收集初級(jí)出水，氯化前收集二級(jí)出水。該設(shè)施一級(jí)出水的典型水質(zhì)參數(shù)為生物需氧量(BOD)和1懸浮固體(10～220mg/L)。通常相比初級(jí)出水，二級(jí)出水中的BOD和懸浮固體減少了90%～95%。將出水(30mL)加入到無菌的50mL聚丙烯離心管中。在添加病毒之前，一級(jí)出水通過0.2μm孔徑的過濾器過濾，并且未經(jīng)過濾的也進(jìn)行測試。二級(jí)出水僅未經(jīng)過濾的進(jìn)行測試。然后將病毒添加到每個(gè)離心管中，zui終濃度為105 TCID50/mL。

將離心管渦旋，立即取樣(零時(shí)間點(diǎn))。然后將離心管覆蓋并保持在室溫(23℃)。在1、2、3、6、10、15和21天后收集樣品，并將樣品在-80℃下冷凍直至分析。 使用噬斑試驗(yàn)或TCID50技術(shù)在細(xì)胞培養(yǎng)物上計(jì)數(shù)病毒。在6孔塑料細(xì)胞培養(yǎng)板中，通過噬斑測定法(Payment and Trudel 1993)測定了PV-1的效價(jià)。這是一種直接定量方法，zui低檢測限為10 pfu/mL。將每種稀釋液接種在兩個(gè)孔中。在細(xì)胞培養(yǎng)中不形成斑塊的冠狀病毒，通過組織培養(yǎng)感染劑量50%技術(shù)(TCID50)在24孔塑料細(xì)胞培養(yǎng)板中測定其效價(jià)(Payment and Trudel 1993)。這種技術(shù)確定了顯示出CPE的50%的原液的稀釋度。取稀釋倍數(shù)的反對(duì)數(shù)，得到每毫升TCID50的病毒效價(jià)。該方法的zui低檢測值為每毫升3.7個(gè)病毒。將每種稀釋液接種在至少8個(gè)孔中。在添加病毒之前，任何來自測試水的樣品都必須在細(xì)胞培養(yǎng)檢測之前過濾，以消除細(xì)菌污染。在pH為7下使3%牛肉提取物(Becton Dick-inson，Sparks，MD)通過以阻斷可能吸附病毒的位點(diǎn)來制備具有聚醚砜(PES)膜的0.2 μm低蛋白結(jié)合Millex過濾器(Millipore, Billerica, MA)。所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。
影響病毒在水中存活的因素包括溫度、有機(jī)物和好氧微生物(John and Rose 2005; Melnick and Gerba 1980; Sobsey and Meschke 2003)。對(duì)病毒存活zui關(guān)鍵的影響因素就是溫度。已有研究表明，病毒存活率隨著溫度的升高而降低，這主要是由蛋白質(zhì)變性和胞外酶活性增加引起的(Hurst et al. 1980; John and Rose 2005)。自來水研究的結(jié)果證實(shí)冠狀病毒就是這種情況。通過測試過濾后的自來水，我們減少或消除了顆粒有機(jī)物和細(xì)菌的影響。在室溫下，只需要10天就能使過濾后的自來水中的冠狀病毒減少99.9%，而在4℃時(shí)，這種程度的病毒滅活則需要100天以上。PV-1在自來水中4℃的存活與冠狀病毒相似，但在室溫(23℃)下，該病毒在過濾水和未過濾水中的存活時(shí)間都延長了六倍。圖1和圖2分別顯示了三種研究病毒在室溫(23℃)和4℃下在自來水中的存活情況。隨著時(shí)間的推移，病毒效價(jià)從4℃水中的初始效價(jià)上升，這可能是由于病毒傾向于形成聚集物然后分解，而不是由于病毒在樣本中的復(fù)制。
WSZ-AO-1.5生活污水處理地埋式設(shè)備膜污染的影響
1 膜通量的變化
為了觀察顆粒污泥對(duì)膜污染的影響情況，在反應(yīng)器運(yùn)行過程中測定膜通量J。周期結(jié)束后將膜清洗，膜通量恢復(fù)90%以上，并隨著顆粒污泥投加量的增加膜通量的恢復(fù)率逐漸升高。顆粒污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為時(shí)膜通量恢復(fù)率可達(dá)到94. 1%。
無顆粒污泥時(shí)，運(yùn)行后膜通量由58 降到21. 3 mL /min，膜外表面凝膠層形成較快，膜通量迅速下降。后期由于凝膠層形成基本穩(wěn)定，通水量下降有所減少，膜通量衰減率為63. 3%。投入顆粒污泥后膜通量的衰減率逐漸減低，顆粒污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為時(shí)膜通量衰減率降低到42. 8%，運(yùn)行開始時(shí)由于形成的凝膠層空隙率大，使得傳質(zhì)阻力較小，膜通量下降較慢。后期由于傳質(zhì)壓力使得凝膠層逐漸致密，阻礙傳質(zhì)，使膜通量下降速度相對(duì)升高，但已經(jīng)很好的緩解了膜污染現(xiàn)象。
2 膜污染的影響
2. 1 膜通量的變化
為了觀察顆粒污泥對(duì)膜污染的影響情況，在反應(yīng)器運(yùn)行過程中測定膜通量J。周期結(jié)束后將膜清洗，膜通量恢復(fù)90%以上，并隨著顆粒污泥投加量的增加膜通量的恢復(fù)率逐漸升高。顆粒污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為時(shí)膜通量恢復(fù)率可達(dá)到94. 1%。

無顆粒污泥時(shí)，運(yùn)行后膜通量由58 降到21. 3 mL /min，膜外表面凝膠層形成較快，膜通量迅速下降。后期由于凝膠層形成基本穩(wěn)定，通水量下降有所減少，膜通量衰減率為63. 3%。投入顆粒污泥后膜通量的衰減率逐漸減低，顆粒污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為時(shí)膜通量衰減率降低到42. 8%，運(yùn)行開始時(shí)由于形成的凝膠層空隙率大，使得傳質(zhì)阻力較小，膜通量下降較慢。后期由于傳質(zhì)壓力使得凝膠層逐漸致密，阻礙傳質(zhì)，使膜通量下降速度相對(duì)升高，但已經(jīng)很好的緩解了膜污染現(xiàn)象。
2．2 膜表觀分析
為了直觀的觀測膜污染情況，描電鏡觀察新膜內(nèi)表面、無顆粒污泥與投加顆粒污泥在運(yùn)行周期結(jié)束后的膜表面。
可以非常清楚地看到膜內(nèi)表面的孔狀結(jié)構(gòu)。無顆粒污泥處理焦化廢水時(shí)，只觀察到少量的膜孔，膜內(nèi)表面已經(jīng)長滿了微生物，形成了污泥層。由于絮狀污泥粒徑比較小，膜孔道被堵塞，膜通量下降較快并且有較大的衰減。投加顆粒污泥時(shí)，可以觀察到大量的膜孔，顆粒污泥粒徑遠(yuǎn)大于膜孔徑，很少吸附在膜內(nèi)表面或堵塞在孔徑處，在膜生物反應(yīng)器中，污泥在膜外表面形成了凝膠層，與絮狀污泥相比顆粒污泥粒徑大、多呈球形及橢球形，與膜表面的接觸面積隨著顆粒污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低。由于顆粒污泥的粒徑要大于膜的孔徑，造成污泥堵塞膜孔道或污泥被吸附在內(nèi)壁上情況的可能性大大降低。另外，顆粒污泥所形成的凝膠層中空隙率較絮狀污泥所形成的凝膠層空隙率高，所以傳質(zhì)過程中所造成的阻力也較絮狀污泥小。在投加顆粒污泥的反應(yīng)器中膜污染被有效的降低，膜通量下降較慢并顯著減少了衰減量，隨著顆粒污泥投加量的增多，膜污染減弱。