掺硼金刚石膜电极电化学消毒中有机物与大肠杆菌的相互作用

【目的】考察掺硼金刚石膜电极电化学体系同时降解有机物和消毒的效果及互相影响机制。【方法】研究掺硼金刚石膜电极电化学体系在有无大肠杆菌存在情况下,对含有邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯酚、间苯二酚和间苯三酚5类有机物的水溶液的电解效果,分别测定有机物的降解速率常数及大肠杆菌的对数灭活率;并以间苯二酚为例,探讨有机物浓度及酸碱度对共存体系中有机物的降解效果及大肠杆菌的对数灭活率的影响。【结果】在大肠杆菌存在的情况下,有机物的降解率上升,邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯酚、间苯二酚和间苯三酚在大肠杆菌存在下的降解速率常数分别为0.774、0.972、0.990、1.818和7.902h-1,大于不含大肠杆菌时的降解速率常数(0.762、0.870、0.972、1.650、7.686h-1);与之相反,大肠杆菌的灭活变慢。初始浓度为0.030mmol/L时,0.230mg/L间苯二酚在5min内实现完全降解,而初始浓度为0.009mmol/L时只有0.080mg/L被降解;间苯二酚浓度从0.000到0.030mmol/L时,对应的大肠杆菌灭活率从5.40下降到3.24。酸碱度对共存体系有影响,pH=10体系与pH=7体系对间苯二酚的降解率快于pH=4体系。【结论】共存体系中有机物与微生物间的吸附,使得有机物的降解速率变快。同时,有机物的降解速率随其浓度的增加而减慢,但是降解量逐渐增加,在碱性(pH=10)条件下电解对有机物和大肠杆菌的处理效果最优。