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近来,由于水中微生物污染造成的传染性疾病的流行受到了全世界的广泛关注。这些疾病的爆发和传播严重威胁人类的生命安全,引发公共卫生安全风险。到目前为止,还没有研究出某一种消毒剂或者技术能够完全满足消毒需求,只能根据消毒对象和消毒目的选择合适的消毒技术。水力空化(Hydrodynamic cavitation)作为一种新型环保水处理技术具有装置简单、处理量大、绿色环保、无二次污染等优点,但存在去除率低的缺点,因此越来越多的研究者提出了联合消毒技术。以大肠杆菌作为水中病原微生物的指示菌,以多孔板作为水力空化反应器,基于水力空化、次氯酸钠两种消毒方式单独作用的消毒效果,研究了水力空化联合次氯酸钠强化氧化消毒方式对水中大肠杆菌的去除效果。低浓度次氯酸钠对水力空化的强化效果显著,0.10 mg/L次氯酸钠强化水力空化消毒效果是相同实验条件下水力空化消毒效果的1.27倍,次氯酸钠消毒效果的2.47倍;0.20 mg/L次氯酸钠强化水力空化消毒效果是相同实验条件下水力空化消毒的1.43倍,是次氯酸钠消毒的2.3倍,水力空化与次氯酸钠联合作用去除大肠杆菌时,二者互相强化,存在协同作用。选用一阶线性模型、Weibull模型、Hom模型三种消毒动力学模型,进行了水力空化/次氯酸钠消毒动力学模型的研究,分别对1.0mg/L、2.0mg/L、3.0 mg/L、5.0 mg/L四个水平的次氯酸钠浓度下大肠杆菌的存活曲线进行了拟合,结果表明,Weibull模型与另外两种模型相比具有公式简洁、参数意义明确、拟合度高等优势,更适用于水力空化/次氯酸钠消毒动力学的研究。采用响应面分析法考察了入口压力、次氯酸钠浓度、空化时间等因素对水中大肠杆菌的去除效果,并对实验结果进行数据分析和参数优化。大肠杆菌初始浓度为5.0×106 CFU/mL、水温为30℃时,水力空化/次氯酸钠强化氧化消毒工艺的优化工艺参数为:入口压力0.37 MPa、次氯酸钠浓度6.0 mg/L、空化时间38 min,在此条件下大肠杆菌去除量对数值为4.96,与模型预测值较接近,说明采用响应面优化得到的工艺参数可靠。综上所述,水力空化/次氯酸钠强化氧化技术可以作为一种新型的水处理消毒技术,在水中微生物去除方面具有广阔的应用前景。