飲用水生物處理基本原理PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1一、水中的病原微生物一、水中的病原微生物第一節(jié)第一節(jié) 水的衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)水的衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)第1頁/共61頁水中常見的病原微生物：水中常見的病原微生物： 1 傷寒桿菌傷寒桿菌 2 痢疾桿菌痢疾桿菌 3 霍亂弧菌霍亂弧菌 第2頁/共61頁三種三種傷寒沙門氏菌傷寒沙門氏菌 副傷寒沙門氏菌副傷寒沙門氏菌 乙型副傷寒沙門氏菌乙型副傷寒沙門氏菌形狀：桿狀形狀：桿狀 大小大?。?.60.7 x 2.04.0 um 特點特點：不生芽孢、莢膜。周身有鞭毛。革蘭氏陰性菌。：不生芽孢、莢膜。周身有鞭毛。革蘭氏陰性菌。 5%石炭酸需石炭酸需5 min殺死；殺死；60 30 min殺死。殺死。 感染源感染源：被感染者或

2、帶菌者的尿及糞便。：被感染者或帶菌者的尿及糞便。 接觸被污染的物品、食物、水等。接觸被污染的物品、食物、水等。 癥狀癥狀：急、持續(xù)發(fā)熱，脾臟腫大，軀干出現(xiàn)紅斑，腹瀉：急、持續(xù)發(fā)熱，脾臟腫大，軀干出現(xiàn)紅斑，腹瀉第3頁/共61頁兩種兩種痢疾桿菌（痢疾志賀氏菌）痢疾桿菌（痢疾志賀氏菌） 副痢疾桿菌（副痢疾志賀氏菌）副痢疾桿菌（副痢疾志賀氏菌）形狀：桿狀形狀：桿狀 大?。捍笮。?.40.6 x 1.03.0 um 特點：不生芽孢、莢膜。沒有鞭毛。革蘭氏陰性菌。特點：不生芽孢、莢膜。沒有鞭毛。革蘭氏陰性菌。 1%石炭酸石炭酸 30 min殺死；殺死； 60 10 min殺死。殺死。 感染源：被感染者或帶

3、菌者的尿及糞便。感染源：被感染者或帶菌者的尿及糞便。 接觸被污染的物品、食物、水等。蠅類。接觸被污染的物品、食物、水等。蠅類。 癥狀：急性腹瀉，大便中有血及黏液。癥狀：急性腹瀉，大便中有血及黏液。菌重，菌重，菌輕菌輕 第4頁/共61頁形狀：彎曲桿狀（弧狀）。形狀：彎曲桿狀（弧狀）。大?。捍笮。?.30.6 x 1.05.0 um 特點：不生芽孢、莢膜。一根鞭毛。革蘭氏陰性菌。特點：不生芽孢、莢膜。一根鞭毛。革蘭氏陰性菌。 1%石炭酸石炭酸 5 min殺死；殺死； 60 10 min殺死。耐高堿。殺死。耐高堿。 感染源：被感染者或帶菌者的尿及糞便。感染源：被感染者或帶菌者的尿及糞便。 接觸被污染

4、的物品、食物、水等。蠅類。接觸被污染的物品、食物、水等。蠅類。 癥狀：輕癥狀：輕腹瀉腹瀉 重重嘔吐，嘔吐，“米湯樣米湯樣”大便，腹疼，昏迷。大便，腹疼，昏迷。 嚴(yán)重的嚴(yán)重的12小時死亡。小時死亡。第5頁/共61頁第6頁/共61頁810.10.嗜肺軍團(tuán)菌嗜肺軍團(tuán)菌11.11.結(jié)核分支桿菌結(jié)核分支桿菌12.12.鉤端螺旋體鉤端螺旋體13.13.溶組織內(nèi)阿米巴溶組織內(nèi)阿米巴14.14.蘭氏賈第鞭毛蟲蘭氏賈第鞭毛蟲 15.15.隱孢子蟲隱孢子蟲16.16.呼腸孤病毒及輪狀病毒呼腸孤病毒及輪狀病毒17.17.腸道病毒屬腸道病毒腸道病毒屬腸道病毒18.18.肝炎病毒肝炎病毒水中常見的病原微生物水中常見的病

5、原微生物1. 1.沙門菌屬沙門菌屬2.2.志賀菌屬志賀菌屬 3.3.大腸埃希菌屬大腸埃希菌屬 4.4.霍亂弧菌屬霍亂弧菌屬 5.5.副溶血性弧菌副溶血性弧菌 6.6.空腸彎曲菌空腸彎曲菌7.7.小腸結(jié)腸炎耶爾森菌小腸結(jié)腸炎耶爾森菌8.氣單胞菌氣單胞菌9.鄰單胞菌屬鄰單胞菌屬細(xì)菌類寄生蟲類病毒類第7頁/共61頁二、生活飲用水的細(xì)菌衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)二、生活飲用水的細(xì)菌衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌總數(shù)：細(xì)菌總數(shù)：1ml水中不超過水中不超過100個。個。 總大腸菌群：總大腸菌群：100 ml水中不得檢出。水中不得檢出。糞大腸桿菌群：糞大腸桿菌群：100 ml水中不得檢出。水中不得檢出。若只經(jīng)過加氯消毒即供作生活飲用水的水源水

6、，大腸菌若只經(jīng)過加氯消毒即供作生活飲用水的水源水，大腸菌群數(shù)平均群數(shù)平均100 ml水中不得超過水中不得超過200個；個；經(jīng)過凈化處理及加氯消毒后供作生活飲用水的水源水，經(jīng)過凈化處理及加氯消毒后供作生活飲用水的水源水，總大腸菌群平均每升不得超過總大腸菌群平均每升不得超過2000個。個。第8頁/共61頁三、水的衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)檢驗三、水的衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)檢驗（一）細(xì)菌總數(shù)的測定（一）細(xì)菌總數(shù)的測定 菌落總數(shù)：是將定量水樣菌落總數(shù)：是將定量水樣(原水或一定稀釋后水樣原水或一定稀釋后水樣1ml)接接種在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)，于種在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)，于37培養(yǎng)培養(yǎng)18-24 h后觀察結(jié)果后觀察結(jié)果，計數(shù)其上長出的細(xì)菌

7、菌落總數(shù)，然后換算成，計數(shù)其上長出的細(xì)菌菌落總數(shù)，然后換算成1ml原水樣原水樣中所含的細(xì)菌數(shù)。中所含的細(xì)菌數(shù)。主要作為判斷水質(zhì)被污染程度的標(biāo)志之一，還可以指示主要作為判斷水質(zhì)被污染程度的標(biāo)志之一，還可以指示該飲用水能否飲用，但是不能說明污染的來源和有沒有該飲用水能否飲用，但是不能說明污染的來源和有沒有致病菌的存在。致病菌的存在。水樣接種水樣接種37 溫度下培養(yǎng)溫度下培養(yǎng)24h數(shù)出生長的菌落數(shù)數(shù)出生長的菌落數(shù)推算推算第9頁/共61頁（二）總大腸菌群的測定（二）總大腸菌群的測定 l以一種能代表糞便污染的細(xì)菌作為以一種能代表糞便污染的細(xì)菌作為有腸道致病菌危險的指示菌。有腸道致病菌危險的指示菌。細(xì)菌衛(wèi)

8、生學(xué)關(guān)注：細(xì)菌衛(wèi)生學(xué)關(guān)注：來自人或動物隨糞便排出體外的腸道致病菌來自人或動物隨糞便排出體外的腸道致病菌糞便污染指示菌糞便污染指示菌-大腸菌群大腸菌群思路思路保證水中不存在腸道傳染病的病原菌保證水中不存在腸道傳染病的病原菌 病原菌在水中的濃度病原菌在水中的濃度很低，檢測繁瑣很低，檢測繁瑣為什么不直接檢為什么不直接檢測水中的病原菌測水中的病原菌？第10頁/共61頁 糞便污染指示菌需滿足的要求糞便污染指示菌需滿足的要求1.與污染的水中致病菌的存在具有同步性；與污染的水中致病菌的存在具有同步性；2.不存在于未污染水中；不存在于未污染水中；3.密度應(yīng)與污染程度有一定的相關(guān)；密度應(yīng)與污染程度有一定的相關(guān)；

9、4.檢驗技術(shù)較簡單檢驗技術(shù)較簡單5.在數(shù)量上應(yīng)在數(shù)量上應(yīng)大于致病菌數(shù)量大于致病菌數(shù)量；6.對消毒劑有相同或較強(qiáng)的抵抗力；對消毒劑有相同或較強(qiáng)的抵抗力；第11頁/共61頁 總大腸菌群的特點總大腸菌群的特點腸道正常細(xì)菌有三大類：腸道正常細(xì)菌有三大類：總大腸菌群總大腸菌群（又稱大腸菌群，包（又稱大腸菌群，包括埃希氏菌屬，檸檬酸桿菌屬，腸桿菌屬等十幾種腸道桿括埃希氏菌屬，檸檬酸桿菌屬，腸桿菌屬等十幾種腸道桿菌）菌） 、腸球菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌腸球菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌，對人較安全。，對人較安全。1.大腸菌群的生理習(xí)性與病原菌相似，并且外界存活時間基大腸菌群的生理習(xí)性與病原菌相似，并且外界存活時間基本一致。本一致

10、。2.大腸菌群在人糞便中數(shù)量很大。健康人大腸菌群在人糞便中數(shù)量很大。健康人5000萬個萬個/克糞便克糞便 ，生活污水生活污水3萬個萬個/毫升。毫升。3.檢驗技術(shù)不復(fù)雜（分解葡萄糖、甘露醇、乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣。檢驗技術(shù)不復(fù)雜（分解葡萄糖、甘露醇、乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣。 伊紅美蘭培養(yǎng)基培養(yǎng)形成特征菌落）。伊紅美蘭培養(yǎng)基培養(yǎng)形成特征菌落）。 因此總大腸菌群可以作為因此總大腸菌群可以作為指示水體被指示水體被糞便污染糞便污染的一個指標(biāo)，的一個指標(biāo)，也可作為也可作為致病菌污染水體的間接指標(biāo)。致病菌污染水體的間接指標(biāo)。第12頁/共61頁 腸球菌和產(chǎn)氣莢膜桿菌的特點腸球菌和產(chǎn)氣莢膜桿菌的特點腸球菌的抵抗力弱，腸球菌的抵

11、抗力弱，生存時間比病原菌短生存時間比病原菌短，水中若未檢出腸球菌，也不能說明未受糞使水中若未檢出腸球菌，也不能說明未受糞使污染。污染。產(chǎn)氣莢膜桿菌因為產(chǎn)氣莢膜桿菌因為有芽孢有芽孢，能在自然環(huán)境中，能在自然環(huán)境中長期生存，它的存在不足以說明水是最近被長期生存，它的存在不足以說明水是最近被糞便污染的。糞便污染的。 第13頁/共61頁 總大腸菌群的測定：總大腸菌群的測定：發(fā)酵法發(fā)酵法 和濾膜法和濾膜法1. 發(fā)酵法（以乳糖作有機(jī)物分解）發(fā)酵法（以乳糖作有機(jī)物分解）1）初步發(fā)酵）初步發(fā)酵 方法：將水樣置于乳糖液體培養(yǎng)基中，方法：將水樣置于乳糖液體培養(yǎng)基中，37培養(yǎng)培養(yǎng)24 hr，觀察，觀察產(chǎn)酸和產(chǎn)氣情況

12、。產(chǎn)酸和產(chǎn)氣情況。 產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)酸產(chǎn)氣初步確定初步確定有大腸菌群。有大腸菌群。 產(chǎn)酸：產(chǎn)酸：溴甲酚紫溴甲酚紫作指示劑，作指示劑，培養(yǎng)基由紫色變?yōu)辄S色培養(yǎng)基由紫色變?yōu)辄S色。 產(chǎn)氣：產(chǎn)氣：杜氏小管頂端有氣泡杜氏小管頂端有氣泡。產(chǎn)酸產(chǎn)氣的菌有：大腸菌群、厭氧芽孢桿菌和好氧芽孢桿菌。產(chǎn)酸產(chǎn)氣的菌有：大腸菌群、厭氧芽孢桿菌和好氧芽孢桿菌。第14頁/共61頁初步發(fā)酵原理初步發(fā)酵原理發(fā)酵管內(nèi)裝有乳糖液體培養(yǎng)基，并倒置有杜氏小管。大多細(xì)菌發(fā)酵管內(nèi)裝有乳糖液體培養(yǎng)基，并倒置有杜氏小管。大多細(xì)菌不能發(fā)酵乳糖，而大腸菌群能發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。為便于觀察不能發(fā)酵乳糖，而大腸菌群能發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。為便于觀察細(xì)菌的產(chǎn)酸情況

13、，培養(yǎng)基內(nèi)加有細(xì)菌的產(chǎn)酸情況，培養(yǎng)基內(nèi)加有溴甲酚紫作為溴甲酚紫作為pH指示劑指示劑，細(xì)菌，細(xì)菌產(chǎn)酸后，培養(yǎng)基即由原來的產(chǎn)酸后，培養(yǎng)基即由原來的紫色變?yōu)辄S色紫色變?yōu)辄S色。溴甲酚紫還可以抑溴甲酚紫還可以抑制其他細(xì)菌，如對芽胞菌生長的抑制制其他細(xì)菌，如對芽胞菌生長的抑制。水樣接種于發(fā)酵管內(nèi)，。水樣接種于發(fā)酵管內(nèi)，37培養(yǎng)培養(yǎng)24h，杜氏小管中有氣體形成，并且培養(yǎng)基渾濁，顏，杜氏小管中有氣體形成，并且培養(yǎng)基渾濁，顏色改變，說明水中存在大腸菌群，為陽性結(jié)果。但是，有個別色改變，說明水中存在大腸菌群，為陽性結(jié)果。但是，有個別其他類型的細(xì)菌在此條件下可能產(chǎn)氣，而不屬于大腸菌群；此其他類型的細(xì)菌在此條件下可能

14、產(chǎn)氣，而不屬于大腸菌群；此外，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣的發(fā)酵管，也不一定是非大腸菌群，因其在量外，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣的發(fā)酵管，也不一定是非大腸菌群，因其在量少的情況下，也可能少的情況下，也可能延遲至延遲至48 h后才產(chǎn)氣，這兩種情況應(yīng)視為后才產(chǎn)氣，這兩種情況應(yīng)視為可疑結(jié)果可疑結(jié)果，因此，需要繼續(xù)進(jìn)行下面的實驗，才能確定是否是，因此，需要繼續(xù)進(jìn)行下面的實驗，才能確定是否是大腸菌群。大腸菌群。48 h后仍不產(chǎn)氣的為后仍不產(chǎn)氣的為陰性結(jié)果陰性結(jié)果。 第15頁/共61頁在被糞便在被糞便嚴(yán)重污染嚴(yán)重污染的水中，厭氧芽孢桿菌、好氧芽的水中，厭氧芽孢桿菌、好氧芽孢桿菌的數(shù)量比大腸菌群的數(shù)量要少得多。在此情孢桿菌的數(shù)量比大腸菌群的

15、數(shù)量要少得多。在此情形下，初步發(fā)酵試驗一般即可被認(rèn)為確有大腸菌群形下，初步發(fā)酵試驗一般即可被認(rèn)為確有大腸菌群存在。存在。在在比較清潔的或加氯的水中比較清潔的或加氯的水中，由于芽孢的抵抗力較，由于芽孢的抵抗力較大，其數(shù)量可能相對地比較多，所以初步發(fā)酵試驗大，其數(shù)量可能相對地比較多，所以初步發(fā)酵試驗即使產(chǎn)酸產(chǎn)氣，還不能肯定是由于大腸菌群引起的，即使產(chǎn)酸產(chǎn)氣，還不能肯定是由于大腸菌群引起的，必須繼續(xù)進(jìn)行試驗。必須繼續(xù)進(jìn)行試驗。 第16頁/共61頁2）平板分離）平板分離平板鑒別：選取第一步初發(fā)酵管平板鑒別：選取第一步初發(fā)酵管24 h內(nèi)產(chǎn)酸產(chǎn)氣和內(nèi)產(chǎn)酸產(chǎn)氣和48 h產(chǎn)酸產(chǎn)產(chǎn)酸產(chǎn)氣的的菌液劃線接種在伊紅美

16、蘭固體培養(yǎng)基表面，氣的的菌液劃線接種在伊紅美蘭固體培養(yǎng)基表面， 37培養(yǎng)培養(yǎng)24 h。伊紅和美藍(lán)伊紅和美藍(lán)染料（同時具有抑制其他細(xì)菌生長的作用）染料（同時具有抑制其他細(xì)菌生長的作用）作為指示劑，乳糖發(fā)酵造成酸性環(huán)境時，該兩種染料即結(jié)合作為指示劑，乳糖發(fā)酵造成酸性環(huán)境時，該兩種染料即結(jié)合成復(fù)合物，使大腸菌群（好氧芽孢桿菌）產(chǎn)生成復(fù)合物，使大腸菌群（好氧芽孢桿菌）產(chǎn)生帶核心的、有帶核心的、有金屬光澤的深紫色菌落金屬光澤的深紫色菌落。革蘭氏染色：培養(yǎng)后，將符合大腸菌群菌落特征的菌落進(jìn)行革蘭氏染色：培養(yǎng)后，將符合大腸菌群菌落特征的菌落進(jìn)行革蘭氏染色革蘭氏染色，只有染色為革蘭氏，只有染色為革蘭氏陰性陰性

17、、無芽胞無芽胞桿菌的菌落，桿菌的菌落，才是大腸菌群菌落。才是大腸菌群菌落。大腸菌群：革蘭氏陰性菌、不生芽孢、好氧。大腸菌群：革蘭氏陰性菌、不生芽孢、好氧。 好氧芽孢桿菌：革蘭氏陽性菌、生芽孢、好氧。好氧芽孢桿菌：革蘭氏陽性菌、生芽孢、好氧。厭氧芽孢桿菌？厭氧芽孢桿菌？第17頁/共61頁第18頁/共61頁3）復(fù)發(fā)酵）復(fù)發(fā)酵 將平板鑒別和革蘭氏染色均為大腸菌群陽性的菌落，將平板鑒別和革蘭氏染色均為大腸菌群陽性的菌落，接種至乳糖液體培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵。其方法與初發(fā)酵接種至乳糖液體培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵。其方法與初發(fā)酵試驗相同，經(jīng)試驗相同，經(jīng)24 h培養(yǎng)產(chǎn)酸又產(chǎn)氣的，最后確定為大培養(yǎng)產(chǎn)酸又產(chǎn)氣的，最后確定為大腸菌

18、群陽性結(jié)果。根據(jù)確定有大腸菌群存在的初發(fā)腸菌群陽性結(jié)果。根據(jù)確定有大腸菌群存在的初發(fā)酵管（瓶）數(shù)目，查閱專用統(tǒng)計表，得出總大腸菌酵管（瓶）數(shù)目，查閱專用統(tǒng)計表，得出總大腸菌群指數(shù)。群指數(shù)。 復(fù)發(fā)酵的菌體來源？復(fù)發(fā)酵的菌體來源？第19頁/共61頁水樣水樣接種接種初步初步發(fā)酵發(fā)酵產(chǎn)酸產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)氣大腸菌群大腸菌群 厭氧芽孢桿菌厭氧芽孢桿菌 好氧芽孢桿菌好氧芽孢桿菌大腸菌群大腸菌群 好氧芽孢桿菌好氧芽孢桿菌陽性管陽性管大腸菌群大腸菌群 革蘭氏陰性無芽革蘭氏陰性無芽孢孢革蘭革蘭氏染氏染色色產(chǎn)生產(chǎn)生 典型菌典型菌落落鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基 平板分離平板分離產(chǎn)酸產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)氣復(fù)發(fā)復(fù)發(fā)酵酵總體步驟總體步驟第20頁

19、/共61頁第21頁/共61頁2. 濾膜法濾膜法將一定量水樣注入已滅菌的微孔薄膜的濾器中，經(jīng)過抽濾，將一定量水樣注入已滅菌的微孔薄膜的濾器中，經(jīng)過抽濾，細(xì)菌被截留在濾膜上，將濾膜貼于伊紅美藍(lán)固體培養(yǎng)基上，細(xì)菌被截留在濾膜上，將濾膜貼于伊紅美藍(lán)固體培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)后計數(shù)和經(jīng)培養(yǎng)后計數(shù)和鑒定鑒定濾膜上生長的大腸菌群菌落，依據(jù)過濾濾膜上生長的大腸菌群菌落，依據(jù)過濾水樣體積計算每升或每水樣體積計算每升或每100毫升水樣中的大腸菌群數(shù)。毫升水樣中的大腸菌群數(shù)。操作簡單、快速，主要適用于雜質(zhì)較少的水樣。操作簡單、快速，主要適用于雜質(zhì)較少的水樣。 發(fā)酵法完成全部檢驗需發(fā)酵法完成全部檢驗需72 h。濾膜法有可能

20、在濾膜法有可能在30 h左右完成。左右完成。 第22頁/共61頁第23頁/共61頁以大腸菌群作為檢驗指標(biāo)的不足：以大腸菌群作為檢驗指標(biāo)的不足：只間接反映出生活飲用水被腸道病原菌污染的只間接反映出生活飲用水被腸道病原菌污染的情況，而不能反映出水中是否有傳染性病毒以情況，而不能反映出水中是否有傳染性病毒以及除腸道病原菌外的其它病原菌及除腸道病原菌外的其它病原菌(如炭疽桿菌如炭疽桿菌)。第24頁/共61頁四、水中的病毒及其檢驗四、水中的病毒及其檢驗（一）水中的病毒（一）水中的病毒由飲水傳染的病毒性疾病主要是脊髓灰質(zhì)炎由飲水傳染的病毒性疾病主要是脊髓灰質(zhì)炎(小小兒麻痹癥兒麻痹癥)和病毒性肝炎。此外還有

21、柯薩奇病毒和病毒性肝炎。此外還有柯薩奇病毒和?？刹《镜饶c道病毒。和?？刹《镜饶c道病毒。 第25頁/共61頁（二）水中病毒的檢驗（二）水中病毒的檢驗 使人致病的病毒都是動物性病毒。檢驗這類病使人致病的病毒都是動物性病毒。檢驗這類病毒可采用組織培養(yǎng)法。所選擇的組織細(xì)胞必須毒可采用組織培養(yǎng)法。所選擇的組織細(xì)胞必須適宜于這類病毒的分離、生長和檢驗。目前在適宜于這類病毒的分離、生長和檢驗。目前在水質(zhì)檢驗中使用的方法是水質(zhì)檢驗中使用的方法是“蝕斑檢驗法蝕斑檢驗法”。 第26頁/共61頁蝕斑法大致的步驟蝕斑法大致的步驟將猴子腎臟用胰蛋白酶溶液處理，使細(xì)胞彼此將猴子腎臟用胰蛋白酶溶液處理，使細(xì)胞彼此分離，將細(xì)

22、胞沉積并形成一層連續(xù)的膜。將水分離，將細(xì)胞沉積并形成一層連續(xù)的膜。將水樣接種到這層膜上，然后培養(yǎng)。樣接種到這層膜上，然后培養(yǎng)。水樣中若有腸道病毒，病毒就會破壞組織細(xì)胞水樣中若有腸道病毒，病毒就會破壞組織細(xì)胞在在2448h內(nèi)，就可以用肉眼看清病毒群體形成內(nèi)，就可以用肉眼看清病毒群體形成的斑點（稱為蝕斑）。的斑點（稱為蝕斑）。 每升水中病毒蝕斑小于每升水中病毒蝕斑小于1，飲用才安全。，飲用才安全。第27頁/共61頁第28頁/共61頁（三）病毒的滅活（三）病毒的滅活 滅活病毒，使病毒蛋白的高級結(jié)構(gòu)受到破壞，滅活病毒，使病毒蛋白的高級結(jié)構(gòu)受到破壞，蛋白不再有生理活性，所以失去感染，致病和蛋白不再有生理

23、活性，所以失去感染，致病和繁殖能力。繁殖能力。 脊髓灰質(zhì)炎病毒：對高溫及干燥較敏感，加熱至脊髓灰質(zhì)炎病毒：對高溫及干燥較敏感，加熱至60及紫外線照射均可在及紫外線照射均可在0.5一一1h內(nèi)滅活；用內(nèi)滅活；用0.3一一0.5mgL的余氯進(jìn)行消毒，接觸的余氯進(jìn)行消毒，接觸1h，可滅活此病毒。，可滅活此病毒。 肝炎病毒：以紫外線照射肝炎病毒：以紫外線照射1h或煮沸或煮沸30min以上可滅活。以上可滅活。第29頁/共61頁 一一、加氯消毒加氯消毒 二二、臭氧消毒臭氧消毒 三三、紫外線消毒紫外線消毒 四四、超聲波消毒、超聲波消毒第30頁/共61頁（1）氯的氧化能力）氯的氧化能力液氯液氯 漂白粉（漂白粉（

24、2530%有效氯）有效氯）有效氯：凡是化合價高于有效氯：凡是化合價高于-1的氯化物都有氧化的氯化物都有氧化能力。有效氯表示氯化物的氧化能力。能力。有效氯表示氯化物的氧化能力。定量：以定量：以CL2作為作為100來進(jìn)行比較，氯化合物所來進(jìn)行比較，氯化合物所含的含的CL中可起氧化作用的比例。中可起氧化作用的比例。 一、加氯消毒一、加氯消毒第31頁/共61頁漂白粉（漂白粉（CaOCL2）(Ca+2O-2CL+1CL-1), CL+1可以接收可以接收2個電子還原為個電子還原為1價，有氧化能力價，有氧化能力CL2（CL0CL0）可接收）可接收2個電子，變?yōu)閭€電子，變?yōu)?價價1mol CaOCL2的氧化能

25、力相當(dāng)于的氧化能力相當(dāng)于1mol CL2CaOCL2（分子量為（分子量為127）有效氯為：）有效氯為： 235.5/12756漂白粉中含漂白粉中含CaOCL2最多最多62.5%左右，因此左右，因此 56 62.5% 35漂白粉所含漂白粉所含有效氯有效氯為為30左右，最高左右，最高35左右？左右？第32頁/共61頁加氯氣后加氯氣后Cl2+H2O HOCl+H+Cl- HOClOCl-+H+起氧化作用的是：起氧化作用的是：HOCl 中性，擴(kuò)散滲透進(jìn)入細(xì)胞，氯原子殺死細(xì)菌。中性，擴(kuò)散滲透進(jìn)入細(xì)胞，氯原子殺死細(xì)菌。 OCl- 負(fù)電，細(xì)菌細(xì)胞帶負(fù)電，相斥，難起消毒作用。負(fù)電，細(xì)菌細(xì)胞帶負(fù)電，相斥，難起消

26、毒作用。HOCl與與 OCl-量的多少主要取決于水的量的多少主要取決于水的pH值值pH 5，幾乎全是，幾乎全是HOCl pH 10，幾乎全是，幾乎全是OCl- 水溫降低，水溫降低，HOCl所占比例增大（所占比例增大（pH不變時）不變時） 第33頁/共61頁（1）氯的氧化能力）氯的氧化能力液氯液氯 漂白粉（漂白粉（2530%有效氯）有效氯）有效氯：凡是化合價高于有效氯：凡是化合價高于-1的氯化物都有氧化的氯化物都有氧化能力。有效氯表示氯化物的氧化能力。能力。有效氯表示氯化物的氧化能力。定量：以定量：以CL2作為作為100來進(jìn)行比較，氯化合物所來進(jìn)行比較，氯化合物所含的含的CL中可起氧化作用的比例

27、。中可起氧化作用的比例。 第34頁/共61頁加氯量由兩部分決定：需氯量和余氯量加氯量由兩部分決定：需氯量和余氯量需氯量需氯量:用于殺死細(xì)菌和氧化有機(jī)物等所消耗的氯量用于殺死細(xì)菌和氧化有機(jī)物等所消耗的氯量余氯量：加入水中的氯用于殺死細(xì)菌和氧化有機(jī)物等消余氯量：加入水中的氯用于殺死細(xì)菌和氧化有機(jī)物等消耗后的剩余部分。意義：保證有持續(xù)的殺菌能力。耗后的剩余部分。意義：保證有持續(xù)的殺菌能力。我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：加氯接觸我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：加氯接觸30 min 后，游后，游離性余氯不應(yīng)低于離性余氯不應(yīng)低于0.3 mg/L，集中式給水，除水廠的，集中式給水，除水廠的出水應(yīng)符合上述要求外，管

28、網(wǎng)末梢水的游離性余氯不出水應(yīng)符合上述要求外，管網(wǎng)末梢水的游離性余氯不應(yīng)低于應(yīng)低于0.05 mg/L。以保證殺死腸道傳染病菌。以保證殺死腸道傳染病菌。一般，一般，pH=7時，殺死病毒所需余氯量是殺死一般細(xì)菌的時，殺死病毒所需余氯量是殺死一般細(xì)菌的220倍，并與水溫成反比。倍，并與水溫成反比。 2 2、加氯量、加氯量第35頁/共61頁3 3、加氯消毒優(yōu)缺點、加氯消毒優(yōu)缺點 優(yōu)點：優(yōu)點：1、經(jīng)濟(jì)、有效；、經(jīng)濟(jì)、有效； 2、有持續(xù)殺菌能力、有持續(xù)殺菌能力 。 缺點：缺點：1、有異味；、有異味； 2、近年來，發(fā)現(xiàn)氯與某些有機(jī)物質(zhì)化合可能形成致癌性的、近年來，發(fā)現(xiàn)氯與某些有機(jī)物質(zhì)化合可能形成致癌性的有機(jī)氯

29、化合物有機(jī)氯化合物第36頁/共61頁1、消毒機(jī)理、消毒機(jī)理分子式分子式O3，僅次于氟的第二位強(qiáng)氧化劑。有很高的能量，僅次于氟的第二位強(qiáng)氧化劑。有很高的能量，不穩(wěn)定，常溫常壓下自行分解為氧（不穩(wěn)定，常溫常壓下自行分解為氧（O2）和單個氧原子）和單個氧原子（O）。）。單個氧原子具有很強(qiáng)的活性，對細(xì)菌和病毒等有較強(qiáng)的單個氧原子具有很強(qiáng)的活性，對細(xì)菌和病毒等有較強(qiáng)的氧化能力氧化能力n氧化分解細(xì)菌內(nèi)部葡萄糖氧化酶氧化分解細(xì)菌內(nèi)部葡萄糖氧化酶n破壞細(xì)菌，病毒的細(xì)胞器、核酸、蛋白質(zhì)、脂類等大分破壞細(xì)菌，病毒的細(xì)胞器、核酸、蛋白質(zhì)、脂類等大分子子n氧化細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)和脂多糖，細(xì)胞發(fā)生通透性畸變，氧化細(xì)胞膜上

30、的蛋白質(zhì)和脂多糖，細(xì)胞發(fā)生通透性畸變，細(xì)胞溶解死亡細(xì)胞溶解死亡二、臭氧消毒二、臭氧消毒第37頁/共61頁（1）臭氧投加量）臭氧投加量n臭氧少，污水很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；臭氧濃度越高，殺菌臭氧少，污水很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；臭氧濃度越高，殺菌效率越強(qiáng)，但成本過高。效率越強(qiáng)，但成本過高。（2）污水水質(zhì)）污水水質(zhì)nCOD和懸浮固體：和懸浮固體：COD消耗臭氧；懸浮固體遮護(hù)某些細(xì)消耗臭氧；懸浮固體遮護(hù)某些細(xì)菌，減少直接接觸，同時懸浮固體也消耗臭氧。菌，減少直接接觸，同時懸浮固體也消耗臭氧。n亞硝酸鹽含量影響也較大亞硝酸鹽含量影響也較大2 2、影響臭氧消毒的因素、影響臭氧消毒的因素因此，必須對污水做適當(dāng)?shù)那疤幚恚?/p>

31、否則，臭氧消毒是不經(jīng)濟(jì)的因此，必須對污水做適當(dāng)?shù)那疤幚?，否則，臭氧消毒是不經(jīng)濟(jì)的第38頁/共61頁優(yōu)點優(yōu)點消毒能力強(qiáng)，對病毒、芽孢有很大的殺傷效果消毒能力強(qiáng)，對病毒、芽孢有很大的殺傷效果 作用快，殺菌速度比氯快作用快，殺菌速度比氯快60060030003000倍倍不產(chǎn)生致癌致畸的鹵代有機(jī)物不產(chǎn)生致癌致畸的鹵代有機(jī)物不受水中不受水中pHpH等的影響。等的影響。 除鐵、錳，去臭、去味、去色度。除鐵、錳，去臭、去味、去色度。缺點：？缺點：？3、臭氧消毒特點、臭氧消毒特點第39頁/共61頁三、紫外線消毒三、紫外線消毒1 1、消毒機(jī)理、消毒機(jī)理紫外輻射誘變機(jī)制紫外輻射誘變機(jī)制DNA堿基吸收的光波波長（堿

32、基吸收的光波波長（240280納米納米）與紫外輻射）與紫外輻射波長（波長（260米米）非常接近，因此堿基對于）非常接近，因此堿基對于UV敏感，當(dāng)有敏感，當(dāng)有UV輻射時，就會進(jìn)行吸收，吸收的光能會使輻射時，就會進(jìn)行吸收，吸收的光能會使DNA結(jié)構(gòu)變結(jié)構(gòu)變化，阻礙其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄而封鎖蛋白質(zhì)的合成?；璧K其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄而封鎖蛋白質(zhì)的合成。第40頁/共61頁（1 1）紫外燈管（輻射波長）紫外燈管（輻射波長253.7253.7納米）納米）隨著使用時間的增加，紫外燈輻射強(qiáng)度降低隨著使用時間的增加，紫外燈輻射強(qiáng)度降低燈管的結(jié)垢也會影響紫外線的穿透力燈管的結(jié)垢也會影響紫外線的穿透力（2 2）處理水的理化性質(zhì)）處理

33、水的理化性質(zhì)懸浮固體可干擾，吸收紫外線，使其射線量減少，同時遮懸浮固體可干擾，吸收紫外線，使其射線量減少，同時遮蔽細(xì)菌和病毒蔽細(xì)菌和病毒水層厚影響紫外線的穿透率水層厚影響紫外線的穿透率可溶性化學(xué)物質(zhì)如色度，濁度，有機(jī)物和鐵離子等可吸收可溶性化學(xué)物質(zhì)如色度，濁度，有機(jī)物和鐵離子等可吸收紫外線紫外線2 2、影響紫外消毒的因素：、影響紫外消毒的因素：第41頁/共61頁（3 3）微生物類型和數(shù)量）微生物類型和數(shù)量革蘭氏陰性桿菌最敏感，易被殺死，其次是葡萄球菌，鏈革蘭氏陰性桿菌最敏感，易被殺死，其次是葡萄球菌，鏈球菌和細(xì)菌芽孢，病毒也較敏感，真菌孢子抵抗力最強(qiáng)，球菌和細(xì)菌芽孢，病毒也較敏感，真菌孢子抵抗

34、力最強(qiáng)，（4 4）外界因子）外界因子環(huán)境溫度影響紫外燈的輻射強(qiáng)度環(huán)境溫度影響紫外燈的輻射強(qiáng)度 5 54040內(nèi)，溫度降低，紫外燈的輸出功率降低內(nèi)，溫度降低，紫外燈的輸出功率降低 低于低于5 5 ，紫外燈管啟動困難，紫外燈管啟動困難濕度：過高會惡化電氣原件的工作條件，空氣中的小水滴濕度：過高會惡化電氣原件的工作條件，空氣中的小水滴會阻擋紫外線，輻射強(qiáng)度減少。會阻擋紫外線，輻射強(qiáng)度減少。 一般濕度宜小于一般濕度宜小于6565，最高不大于，最高不大于9090電壓：不穩(wěn)定，影響使用壽命電壓：不穩(wěn)定，影響使用壽命 電壓低，紫外燈的輸出功率低，紫外輻射強(qiáng)度減少電壓低，紫外燈的輸出功率低，紫外輻射強(qiáng)度減少第

35、42頁/共61頁1、超聲波：、超聲波：頻率在頻率在20000 Hz以上的人耳聽不到的聲波以上的人耳聽不到的聲波2、特點、特點 對于微生物具有破壞能力，超聲波頻率越高，殺菌效果越好對于微生物具有破壞能力，超聲波頻率越高，殺菌效果越好 桿菌比球菌易被殺死，大的細(xì)菌比小的細(xì)菌易被殺死桿菌比球菌易被殺死，大的細(xì)菌比小的細(xì)菌易被殺死3、作用機(jī)理空化效應(yīng)、作用機(jī)理空化效應(yīng) 超聲波在液體中傳播時，形成許多微小氣泡（或空穴），泡超聲波在液體中傳播時，形成許多微小氣泡（或空穴），泡內(nèi)可呈現(xiàn)內(nèi)可呈現(xiàn)5000 以上的高溫和幾百到上千個大氣壓的高壓，溫以上的高溫和幾百到上千個大氣壓的高壓，溫度變化率高到度變化率高到1

36、09 K/s，逐漸產(chǎn)生自由基、噪聲等現(xiàn)象，會產(chǎn)生，逐漸產(chǎn)生自由基、噪聲等現(xiàn)象，會產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)或生物效應(yīng)，殺死微生物。一系列物理、化學(xué)或生物效應(yīng)，殺死微生物。四、超聲波消毒四、超聲波消毒第43頁/共61頁一、微生物固定化技術(shù)概述一、微生物固定化技術(shù)概述1 1、概念、概念固定化微生物技術(shù)：固定化微生物技術(shù)：指利用化學(xué)的或物理的手段將游離的指利用化學(xué)的或物理的手段將游離的微生物定位于限定的空間區(qū)域，使其微生物定位于限定的空間區(qū)域，使其高度密集高度密集并并保持生物保持生物活性活性的方法。的方法。主要特征：微生物密集、量大，易于實現(xiàn)固液分離。主要特征：微生物密集、量大，易于實現(xiàn)固液分離。固定化微

37、生物：固定化微生物：用一定的方法進(jìn)行固定，作為固體催化劑用一定的方法進(jìn)行固定，作為固體催化劑利用的微生物。利用的微生物。第三節(jié)第三節(jié) 微生物固定化技術(shù)在飲用水深微生物固定化技術(shù)在飲用水深度處理中的應(yīng)用度處理中的應(yīng)用第44頁/共61頁（1 1）大幅度提高微生物濃度）大幅度提高微生物濃度（2 2）固液分離迅速（固定化顆粒比重大）固液分離迅速（固定化顆粒比重大）（3 3）耐環(huán)境沖擊（被高分子材料包埋）耐環(huán)境沖擊（被高分子材料包埋）（4 4）對有毒物質(zhì)的承受能力和降解能力增強(qiáng)）對有毒物質(zhì)的承受能力和降解能力增強(qiáng)（5 5）可根據(jù)需要選擇有效微生物）可根據(jù)需要選擇有效微生物（6 6）降低二次污染）降低二次

38、污染（7 7）有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的純度，并保持高效菌）有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的純度，并保持高效菌種種傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝 ：微生物以懸浮態(tài)生長，易于從反應(yīng)器中流失；與：微生物以懸浮態(tài)生長，易于從反應(yīng)器中流失；與水的密度差小，重復(fù)利用較困難。水的密度差小，重復(fù)利用較困難。2 2、微生物固定化技術(shù)優(yōu)點、微生物固定化技術(shù)優(yōu)點第45頁/共61頁任何一種限制細(xì)胞自由流動的技術(shù)都可用于制任何一種限制細(xì)胞自由流動的技術(shù)都可用于制備固定化細(xì)胞。備固定化細(xì)胞。（1）吸附法）吸附法（2）共價結(jié)合法）共價結(jié)合法（3）交聯(lián)法）交聯(lián)法（4）包埋法）包埋法3 3、固定化細(xì)胞的制備方式、固定化細(xì)胞的制備方式第4

39、6頁/共61頁（1）吸附法）吸附法吸附法：依據(jù)帶電的微生物細(xì)胞和載體之間的靜電、表吸附法：依據(jù)帶電的微生物細(xì)胞和載體之間的靜電、表面張力和粘附力的作用，使微生物細(xì)胞固定在載體表面面張力和粘附力的作用，使微生物細(xì)胞固定在載體表面和內(nèi)部形成生物膜的方法。和內(nèi)部形成生物膜的方法。 物理吸附物理吸附使用具有高度吸附能力的硅膠、活性炭、多孔玻璃、石英砂使用具有高度吸附能力的硅膠、活性炭、多孔玻璃、石英砂等吸附劑吸附細(xì)胞到表面使之固定化。等吸附劑吸附細(xì)胞到表面使之固定化。 離子吸附法離子吸附法微生物細(xì)胞因靜電引力而固著于帶有相異電荷的離子交換劑微生物細(xì)胞因靜電引力而固著于帶有相異電荷的離子交換劑上，如上，

40、如DEAE纖維素，纖維素，CM纖維素等纖維素等特點：特點：操作簡單，反應(yīng)條件溫和，可以反復(fù)利用，但結(jié)合不牢固。操作簡單，反應(yīng)條件溫和，可以反復(fù)利用，但結(jié)合不牢固。第47頁/共61頁（2 2）共價結(jié)合法）共價結(jié)合法細(xì)胞表面上官能團(tuán)和固相支持物表面的反應(yīng)基團(tuán)形成化學(xué)共細(xì)胞表面上官能團(tuán)和固相支持物表面的反應(yīng)基團(tuán)形成化學(xué)共價鍵連接，從而固定微生物。價鍵連接，從而固定微生物。 特點：特點：結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好，但反應(yīng)條件激烈，操作復(fù)雜，結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好，但反應(yīng)條件激烈，操作復(fù)雜，控制條件苛刻?？刂茥l件苛刻。（3 3）交聯(lián)法）交聯(lián)法通過微生物與具有兩個或兩個以上官能基團(tuán)的試劑反應(yīng)，使通過微生物與具有兩個或

41、兩個以上官能基團(tuán)的試劑反應(yīng)，使微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而達(dá)到固定化微生物的目的。微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而達(dá)到固定化微生物的目的。特點：特點：結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好，但反應(yīng)條件激烈，操作復(fù)雜，結(jié)合牢固，穩(wěn)定性好，但反應(yīng)條件激烈，操作復(fù)雜，控制條件苛刻。控制條件苛刻。第48頁/共61頁（4）包埋法）包埋法將微生物菌體包埋在半透性的聚合物凝膠或膜將微生物菌體包埋在半透性的聚合物凝膠或膜內(nèi)，小分子的底物和產(chǎn)物可以自由出入，而微內(nèi)，小分子的底物和產(chǎn)物可以自由出入，而微生物卻不會漏出。生物卻不會漏出。 將細(xì)胞包埋于凝膠的微小將細(xì)胞包埋于凝膠的微小格子內(nèi)或半透膜聚合物的超濾膜內(nèi)。格子內(nèi)或半透膜聚合物的

42、超濾膜內(nèi)。特點：特點：操作簡單，對細(xì)胞活性影響較小，固定操作簡單，對細(xì)胞活性影響較小，固定化細(xì)胞球強(qiáng)度較高，是目前固定化技術(shù)最常用化細(xì)胞球強(qiáng)度較高，是目前固定化技術(shù)最常用的方法。的方法。第49頁/共61頁第50頁/共61頁4 4、固定化的載體、固定化的載體（1）選擇原則：）選擇原則： 對細(xì)胞無毒性對細(xì)胞無毒性不易被微生物分解不易被微生物分解性質(zhì)穩(wěn)定性質(zhì)穩(wěn)定 強(qiáng)度高強(qiáng)度高 壽命長壽命長 價格低廉價格低廉第51頁/共61頁（2）常用的載體）常用的載體按所用物質(zhì)分：按所用物質(zhì)分：無機(jī)載體無機(jī)載體: :多孔玻璃，多孔陶瓷等多孔玻璃，多孔陶瓷等多糖類載體：纖維素，交聯(lián)葡萄糖，瓊脂等多糖類載體：纖維素，交

43、聯(lián)葡萄糖，瓊脂等蛋白質(zhì)類載體：膠原纖維蛋白，角蛋白，明膠等蛋白質(zhì)類載體：膠原纖維蛋白，角蛋白，明膠等水凝膠載體：聚丙烯酰胺水凝膠載體：聚丙烯酰胺空心纖維載體：聚氯乙烯等空心纖維載體：聚氯乙烯等包埋法常用的載體：包埋法常用的載體： 凝膠包埋法選用聚丙烯酰胺凝膠，瓊脂糖凝膠，聚乙烯醇凝膠包埋法選用聚丙烯酰胺凝膠，瓊脂糖凝膠，聚乙烯醇等等 微膠囊包埋法選用乙基纖維素和硝酸纖維素等微膠囊包埋法選用乙基纖維素和硝酸纖維素等第52頁/共61頁二、微生物固定化技術(shù)在飲用水深度處理中的應(yīng)用二、微生物固定化技術(shù)在飲用水深度處理中的應(yīng)用（一）活性炭與生物活性炭（一）活性炭與生物活性炭活性炭活性炭通常以木質(zhì)等含碳物

44、質(zhì)為原料，經(jīng)化學(xué)活化或物理活化過程通常以木質(zhì)等含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)化學(xué)活化或物理活化過程制成。活性炭制成。活性炭微孔發(fā)達(dá)微孔發(fā)達(dá)，擁有，擁有巨大的比表面積巨大的比表面積。具有很強(qiáng)的。具有很強(qiáng)的吸附能力，在凈水過程中對水中有機(jī)物、無機(jī)物、離子型或吸附能力，在凈水過程中對水中有機(jī)物、無機(jī)物、離子型或非離子型雜質(zhì)都能有效去除?；钚蕴磕軌驗V除水中化學(xué)有機(jī)非離子型雜質(zhì)都能有效去除。活性炭能夠濾除水中化學(xué)有機(jī)物、重金屬、色度、異味、氯離子等。物、重金屬、色度、異味、氯離子等。 第53頁/共61頁生物活性炭生物活性炭固定了微生物的活性炭即生物活性炭?？商岣呋钚蕴康奈焦潭宋⑸锏幕钚蕴考瓷锘钚蕴俊？商岣呋钚蕴康奈饺萘?，延長使用壽命，增強(qiáng)對水中有機(jī)物的降解能力。容量，延長使用壽命，增強(qiáng)對水中有機(jī)物的降解能力。機(jī)理機(jī)理：活性炭表面所生長和繁殖的微生物利用水中一些基質(zhì)：活性炭表面所生長和繁殖的微生物利用水中一些基質(zhì)為養(yǎng)料，通過活性炭吸附和微生物分解的協(xié)同作用，在充分為養(yǎng)料，通過活性炭吸附和微生物分解的協(xié)同作用，在充分發(fā)揮活性炭物理吸附的同時，又充分利用活性炭床中微生物發(fā)揮活性炭物理吸附的同時，又充分利用活性炭床中微生物對有機(jī)物的生物降解作