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利用电击处理杀灭摇蚊幼虫的可行性研究


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利用电击处理杀灭 摇蚊幼虫的可行性研究
广州市自来水公司江村水厂 卢靖华汕头金福电器有限公司 林芳霖

摘要:自来水厂受摇蚊幼虫污染是一种较为普遍现象。摇蚊幼虫的体积小,繁殖速度 快,适应力抵抗力强,常规处理工艺难以完全去除。我们通过反复试验,证实用电击处理方 法对杀灭自来水中摇蚊幼虫有良好的效果。我们设计的电处理箱,箱内装有电极,两边与 水管连接。当自来水流经电处理箱时,如有摇蚊幼虫,处理箱电极就自动释放出强电流,将 自来水中摇蚊幼虫电击致死,杀灭率很高。 关键词:自来水摇蚊幼虫电击处理

随着我国国民经济的快速发展,江河污染问题也日益严重,由于水厂源水富营养化,以 水体中的藻类及其它有机杂质为主要食物的摇蚊幼虫,在自来水的供水系统中孳生繁衍, 污染水质。现时,水厂对摇蚊幼虫的防治手段,主要集中在化学杀灭,强化常规处理工艺和 人工清洁等方面。但化学法处理受水质条件严格限制,且摇蚊幼虫易产生耐药性;水厂的 混凝沉淀和过滤消毒等手段也只能去除一部分摇蚊幼虫;对净水构筑物人工清洗、浸泡等 清洁手段不仅影响供水,且花费大,只能治标而不能治本。从2001年开始,我们开始进行 此方面的试验,进而开发出这种全新的技术,杀灭自来水供水管道中的摇蚊幼虫,作为传统 净水工艺中的辅助工艺设施,以提高供水的质量,保证供水的安全。 一、材料与方法 1、材料: (1)电化装置wF一3G型,最大功率400W,实际使用功率270W,处理水量8m3/h。 (2)一龄摇蚊幼虫,在广东某水厂的沉淀池采集到虫卵并在自来水中孵化得到幼虫,以 免因摇蚊幼虫来源不同而导致实验误差。 (3)大龄摇蚊幼虫,购自广州清平市场,自来水中养2天再使用。 (4)40倍体视显微镜。 2、方法: 第一阶段试验在汕头进行。 (1)在二楼放一个100公升水桶,桶内分别投加一龄摇蚊幼虫和大龄摇蚊幼虫(以四龄
253

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为主),用2时PVC管连接入电击装置,自来水采用进水虹吸自流。 (2)出水口处装一个400目滤布袋,收集到的幼虫自来水中培养2小时,用体视显微镜 观察其能否活动。 第二阶段试验广东某水厂进行。

(1)用2寸管径PVC—U塑料管,以1.90米/秒的流速进行连续杀虫试验。
(2)在电击装置进水管前的不锈钢幼虫,出水口处装一个150目滤网袋截留大龄幼虫, 用450目滤网袋截留一龄幼虫,自来水中培养2小时,24小时检验,然后分别在体视显微镜 检验红虫的死亡率和存活率。 (4)检验分为即时检验、2小时检验、24小时检验。分别计算死亡率和存活率。 (5)水质检验按国家生活饮用水卫生规范。 由于在水厂检出的摇蚊幼虫包括了各个龄段,我们分别采用体积最小的一龄虫和体积 最大的4龄虫做试验。试验中水流压力和管道碰撞也可能会对摇蚊幼虫造成死亡,为此, 我们安排了不通电的对比试验,使数据更加完整。 二、试验结果 第一阶段试验(汕头) (1)杀灭1龄摇蚊幼虫试验结果。 试验次数
1 2 3 4 5 6

投加活虫数量
50 55 80 40 300 340

收集到的数量
42 43 66 30 250 300

活虫
1 3 2 O 5 3

死虫
4l 40 64 30 245 297

杀灭率
97.6% 93.O% 97.0% 100% 98% 99%

(2)杀灭大龄摇蚊幼虫试验结果。 试验次数
l 2 3 4

投加活虫数量
20 55 40 40

收集到的数量
20 53 36 40

活虫
1 l 0 O

死虫
19 52 36 40

杀灭率
95% 98.1% 100% 100%

第二阶段水厂试验

(1)水厂试验记录1,杀灭1龄摇蚊幼虫,试验条件下自来水浊度0.20NTU
投加活虫数量 通电1 通电2 通电3
约1000

收集到数量 约700 约600 约800

活虫

杀灭率
99% 90% 95%

仅两条
10% 5%

约i000 约1000

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(2)水厂试验记录1,杀灭1龄摇蚊幼虫,试验条件下自来水浊度0.19NTU 投加活虫数量 不通电
通电1
500 500 500

收集到数量
450 450 450

活虫
440 2 i0

死虫
i0 448 420

杀灭率
2% 99% 98%

通电2

(3)水厂试验记录3,杀灭4龄摇蚊幼虫,试验条件下自来水浊度0.21NTU 投加活虫数量
通电1 通电2 通电3
20 20 20 20

收集到活虫
1 O O O

收集到死虫
16 17 15 19

杀灭率
94% 100% 100% 100%

通电4

(4)水厂试验记录4,杀灭4龄摇蚊幼虫,试验条件下自来水浊度0.21NTU 序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 i0 II 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

进水活虫数量
83 84 94 95 92 96 85 93 82 84 93 95 84 92 92 93 89 87 83 100 100 i00 100 100

出水活虫数量


杀灭率
100 100 96 95 95 94 95 95 96 95 94 95 93 95 94 94 95 94 94 96 95 96 97 95

O O 3 4 4 5 5 4 3 4 5 5 5 4 5 5 4 5 5 4 5 4 3 5

255

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(5)水厂试验记录5。
功率 投加 试验 次数 (w) 大功率/,5 功率 (条)


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即时检 即时检 即时检 即时检 2小时 2小时 2小时 2小时 24小时

验回收 验回收 验回收 验回收
回收幼 回收幼 回收幼 回收幼 回收幼 幼虫死 幼虫死 幼虫存 幼虫存 虫死亡 虫死亡 虫存活 虫存活 虫死亡 亡数 亡章 (%)
98

流速 虫龄 米/秒 数量 活数 (条)


活虫

活率 数(条) 率(%) 数(条) 率(%) (%)
1.9 52 98 1 1.9 100

率(%)

840w/140w 840嘲|140w lOOOW/100W 940w/120

1.90

四龄幼虫 四龄幼虫 三龄幼虫 一龄幼虫 一龄幼虫

70

52



1.90

78

58

lOO





58

lOO lOO





lOO



1.90

15



lOO











lOO



1.90

200

99

99





lOO

lOO





lOO



1180w/160w 1.90

700

460

99.6



o.43

460

lOO





loo

(6)水厂试验记录6。
即时检 即时检 即时检 即时检 功率 试验? 次数 (W) 大功率/d, 功率 (条)
1040~1200确 1
o.6

2小时 2小时 2小时 2小时 Z4小时 投加 流速 虫龄 米/秒 数量 亡数 亡率 (%) 活数 (条) 活率 (%) 数(条) 率(%) 数(条) 率(%) 率(%) 活虫 幼虫死 幼虫死 幼虫存 幼虫存 虫死亡 虫死亡 虫存活 虫存活 虫死亡 验回收 验回收 验回收 验回收 回收幼 回收幼 回收幼 回收幼 回收幼

四龄幼虫 /140~160w
1060~1200W


110

85

89.5

lo

lO+5

90

94.7



5.26

97.9

o.6



三龄幼虫 /140~160w
3 O.6

120

91

lOO





91

lOO





100



1120W/160W


一龄幼虫

350

200

99.5



o.05

20l

lOO





lOO

o.6 4

1120w/160w


一龄幼虫

35

20

lOO





20

lOO





lOO

0.6



1120Ⅻ|160w


一龄幼虫

700

590

96.7

20

3.3

600

98.4

lo

1.6

lOO

(7)自来水通过电化装置后部分水质变化。 进装置前


出装置后
O.21 7.O 2.63

NTU PH

0.21 7.0 2.65

余氯

256

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三、结论:

.呈蜜雪垦垦塞l蜜.

无论是一龄虫还是大龄虫,经电击致死后其形状与其它原因死亡的虫有明显不同,一 龄虫遭电击致死后,虫尸飘浮在水面上,大龄虫则可观察到有明显的电击点。摇蚊幼虫身 体含水量大,虫体本身就是一个导体,电流作用于虫体,因电流的热效应,使虫体内蛋白质、 酶变性失去生物活性。另电流也能使虫体细胞的电解质产生定向移动,从而破坏了细胞的 电解质平衡,使细胞受到损伤而引起虫的死亡。 经多次试验(相同试验进行一百多次),从所取得的数据来看,该装置杀灭自来水中的 摇蚊幼虫效果很好,最低的一次杀灭率也有90%,最高的达100%,平均在98%以上,完全 可以达到水厂生产的要求。

水厂对摇蚊幼虫的防治,除考虑杀虫效果外,还必须兼顾水质,能耗和供水量,安全性
等因素,只有这样才能在水厂长期大规模使用。本装置使用过程无需投加药物,采集进电 击装置前和后的自来水,检测其PH、浊度、余氯,化验结果证实装置在使用过程中对水质无 影响。 试验装置处理每立方米自来水耗电仅0.0325KW.h,电耗很低,如在生产现场大规模 使用,电耗还有进一步下降的空间;装置通电后可连续自动运行,无须人手操作;因放电时 间极短,杀虫效果不受自来水流速快慢影响;装置无须人工操作,又加有漏电保护装置,安 全性良好。对于受摇蚊幼虫污染的自来水厂来说,该装置有良好的应用前景。 我们在实验中也发现,当水的浊度大于1.0NTU时,杀虫效果就会降低,电极也会受 损。因此,装置只能在清洁的滤后水或自来水中使用,而不能在源水或待滤水中使用。故 该装置对不同水质源水的处理适用性有待今后进一步研究。

参考文献 1.李永函《淡水生物学》高等教育出版社1993

作者联系方式:手机:13005102725


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