专利名称：：饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法
技术领域：
：本发明涉及水处理
技术领域：
，具体地说是涉及一种饮用水活性炭处理出水中细小炭粒的富集检测方法。技术背景近年来，我国饮用水水源的微污染问题日益突出，常规水处理工艺对微污染原水中的有机物、色、臭及藻毒素类物质不能有效去除，使得供水水质难以保证。活性炭深度处理方法已得到较多应用。活性炭工艺多设置在过滤之后、消毒之前。活性炭吸附特性使炭粒附近营养物和溶解氧浓度较高，且微生物附着于碳粒的多孔表面可避免水力剪切作用。由于活性炭各种表面官能团的存在和还原性活性碳对消毒化合物的去除作用，使得炭层中积累了大量生物颗粒和非生物颗粒。出水中微生物受到活性炭颗粒保护，形成炭菌复合体，对氯化消毒有较大抗性，即消毒难以有效控制。细小炭粒可进入管网，炭菌复合体可在管壁上形成生物膜，造成二次生物污染，并对管网中余氯的灭活起到抑制作用。已有文献表明，目前国内外尚缺乏活性炭出水中的细小炭粒的有效检测方法。
发明内容本发明的目的在于提供了一种饮用水活性炭处理出水中细小炭粒的富集检测方法，本发明是通过以下技术方案来实现的建立了"微滤膜截留富集、显微镜镜检MPN计数法"，用以检测饮用水活性炭处理出水中的细小炭粒，为炭菌消毒控制方法研究提供必要的手段。一种饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法，其特征在于该方法步骤如下(1)首先将活性炭处理出水的定量水样逐级经过不同孔径的微滤膜抽滤，使水样中的细小炭粒截流富集于微滤膜上，每一级抽滤后的液收集后作下一级过滤，依此进行八级抽滤；(2)然后把截流的细小炭粒的八级微滤膜依次分别取下，利用镜检计数法进行计数，并进行数量变化及粒径分布分析。上述的饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法，其特征在于在步骤(l)中所述的定量水样为1升，逐级经过孔径分别为40、30、20、10、5、3、0.8、0.65/0.45pm的微滤膜的八级抽滤，微滤膜使用前须用纯水反复冲洗微滤膜两面4-5次，并对抽滤装置在每级抽滤前用蒸馏水冲洗两遍。上述的饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测法方法，其特征在于在步骤(2)所述的镜检计数法，显微镜放大倍数400-600倍，光强度90%，计数过程中微滤膜需保持湿润度30%-50%，并在10min内完成检测；细小炭粒的结构特征选择标准为透明度《5%、灰度》98%、边缘不规则程度》50%、黑色立体块状结构，炭粒计数采用最大可能数，即MostPossibleNumber或MPN，单位为MPN/L。本发明的优点如下①该方法实现了活性炭出水中细小炭粒的有效检测，利用物理分离过程，在不改变炭粒任何物理、化学性状的前提下，完成计量分析，保证了检测的稳定性和准确性；②该方法从微滤膜截留到显微镜镜检计数，均可在普通实验室进行，实验耗材容易获取，操作成本低廉，其经济可行性较高；③该炭粒检测方法可以应用于任何活性炭工艺水厂，操作简便快捷，易于实现。-图1饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测程序示意图；图2活性炭处理出水中炭粒总数随活性炭池运行时间的数量变化具体实施例方式应用"微滤膜截留富集、显微镜镜检MPN计数法"，检测饮用水活性炭处理出水中的细小炭粒。具体实施如下实验在南方某水厂进行。以活性炭出水中细小活性炭粒为研究对象，通过选择不同孔径的微滤膜，确定合理有效的逐级分离方案。活性炭柱运行参数为空床接触时间为18-25min,气水联合反冲洗。活性炭柱运行稳定后开始试验。研究发现活性炭柱出水中细小炭粒多在50拜以下，检测时采用微滤膜截流水样，取水样1L，逐级经过八级不同的微滤膜，其孔径分别为40、30、20、10、5、3、0.8、0.45nm，见说明书附图。微滤膜使用前须用纯水反复冲洗微滤膜两面4-5次；抽滤装置为SHZ-D3型真空泵，最大负压力为-0.1MPa，在每级过滤前抽滤瓶使用蒸馏水冲洗两遍；每一级过滤后将滤过液收集以作进一步过滤，用镊子取下微滤膜后即置于显微镜上观察，放大倍数选择600倍，光强度选择90%，计数过程中微滤膜需保持湿润度40%，在10min内完成检测。镜检计数时，细小炭粒选择的标准为透明度《5%、灰度》98%、边缘不规则程度>50%、黑色立体块状结构。炭粒计数采用最大可能数(MostPossibleNumber或MPN)，单位MPN/L。试验结果发现，检测到活性炭出水中细小炭粒总数随活性炭池运行时间的数量变化如图2，同时选取活性炭池反冲洗后运行11小时后的出水，运用上述方法检测到细小炭粒的组成分布见表1。表1活性炭处理出水中(运行第11小时)炭粒的粒径组成分布<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表1中的粒径分布为八级过滤后的粒径范围区间，并分别对每个区间的细小炭粒进行计数，同时计算其所占总数的比例。数据选择为活性炭池运行第11小时的出水炭粒检测结果。试验发现，》5拜的炭粒数量占总量的30%左右，5拜以下的炭粒占总量的70%，炭粒粒径分布集中在0.45-0.8pm之间，比例>50%。由图2可知，水厂中的活性炭工艺出水中细小炭粒的总数变化呈现先增加后减小，随后又小幅度上升和下降的趋势；炭粒最大数量出现在运行第10小时左右，达到40MPN/L以上；同时活性炭池运行后期，出水中炭粒数量显著降低，最终数量在10MPN/L左右。水厂活性炭池的运行时间即反冲洗周期为48小时。权利要求1.一种饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法，其特征在于该方法步骤如下(1)首先将活性炭处理出水的定量水样逐级经过不同孔径的微滤膜抽滤，使水样中的细小炭粒富集于微滤膜上，每一级抽滤后的滤液收集后作下一级过滤，依此进行八级抽滤；(2)然后把富集细小炭粒的八级微滤膜依次分别取下，利用镜检计数法进行计数，并进行数量变化及粒径分布分析。2.按权利要求1所述的饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法，其特征在于在步骤(l)中所述的定量水样为1L，逐级经过孔径分别为40、30、20、10、5、3、0.8、0.65/0.45nm的微滤膜的八级抽滤，微滤膜使用前须用纯水反复冲洗微滤膜两面4-5次，并对抽滤装置在每级抽滤前用蒸馏水冲洗两遍。3.按权利要求1所述的饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测法方法，其特征在于在步骤(2)所述的镜检计数法，显微镜放大倍数400-600倍，光强度90%，计数过程中微滤膜需保持湿润度30%-50%,并在10min内完成检测；细小炭粒的结构特征选择标准为透明度《5%、灰度》98%、边缘不规则程度>50%、黑色立体块状结构，炭粒计数采用最大可能数，即MostPossibleNumber或MPN，单位为MPN/L。全文摘要一种饮用水活性炭处理出水中细小炭粒富集检测方法，从饮用水安全的角度出发，利用物理分离过程对细小炭粒进行定量分析，其特征是建立了“微滤膜截留、显微镜镜检计数法”，用以检测饮用水活性炭处理出水中的细小炭粒，为炭菌消毒控制技术研究提供必要的手段。优点①该技术实现了活性炭出水中细小炭粒的有效检测，利用物理分离过程，在不改变炭粒任何物理、化学性状的前提下，完成计量分析，保证了检测的稳定性和准确性；②该技术从微滤膜截留到显微镜镜检计数，均可在普通实验室进行，实验耗材容易获取，操作成本低廉，其经济可行性较高；③该炭粒检测技术可以应用于任何活性炭工艺水厂，操作简便快捷，易于实现。文档编号G01N1/28GK101271055SQ20081002382公开日2008年9月24日申请日期2008年4月16日优先权日2008年4月16日发明者涛林,王磊磊,卫陈申请人:河海大学