·674· 工程科学学报，第39卷，第5期 矿物颗粒与大肠杆菌之间的吸附[].2号油对大肠杆 (3)随着大肠杆菌浓度的升高，矿物颗粒对细菌 菌的吸附影响不明显.综上所述，矿物颗粒对大肠杆 的衰减率、吸附速率随之下降，矿物颗粒对大肠杆菌存 菌的吸附是静电作用力、范德华力，疏水作用力综合作 在很强的不可逆吸附/灭活，不可逆吸附/灭活率达到 用的结果 95%以上. 从表4可以看出，浮选药剂煤油、P053、Ca0增强 (4)矿物颗粒对大肠杆菌的吸附对pH变化敏感， 了矿物颗粒对大肠杆菌的不可逆吸附/灭活，不可逆吸 随着pH升高，矿物颗粒对大肠杆菌的吸附呈下降趋 附/灭活率分别为98.28%、98.17%、98.50%，高于无 势，pH值为4.5时，矿物颗粒对大肠杆菌的吸附最强， 浮选药剂的92.65%，仅有不足2%被吸附的大肠杆菌 吸附速率最快.这是由于细菌和矿物的zeta电位值随 能够被洗脱，这表明煤油、P053引起的疏水力的增大 pH升高而递减，静电斥力逐渐增大导致的. 及Ca2*的桥联作用是非常牢固的，有效阻止了大肠杆 (5)捕收剂煤油、Pj053,调整剂Ca0的加入明显 菌再次迁移到再生水中，大大降低了再生水回用的健 提高了矿物颗粒对大肠杆菌的吸附，达到平衡时对大 康风险 肠杆菌的衰减率达到88.75%88.31%、90.84%，明显 -0.2 高于无浮选药剂的71.19%. -03g △灭菌水 4代 。煤油 -05 寸对 ■PJ053 参考文献 ×Ca0 -0.6 是出 x2号油 [1]Liu H J,Xu T,Sun C B.The application of urban reclaimed wa- -0.7 合道 ter in flotation of Copper-Molybdenum Ore of Wushan.Nonferrous -0.8 号 Met Miner Process Sect,2014(1):56 -0.9 X (刘洪均，徐涛，孙春宝.城市中水用于乌努格吐山铜钼矿浮 -1.0 Xx ×× 选过程的研究.有色金属（选矿部分），2014(1)：56) -1.1 [2]Castro-Hermida J A,Garcia-Presedo I,Almeida A,et al.Contri- -1 20 40 6080100120140 bution of treated wastewater to the contamination of recreational 时间/min river areas with Cryptosporidium spp.and Giardia duodenalis. 图6浮选药剂对吸附的影响 Water Res,2008,42(13):3528 Fig.6 Influence of flotation reagents on adsorption [3] Wery N,Lhoutellier C,Ducray F,et al.Behaviour of pathogenic and indicator bacteria during urban wastewater treatment and 表4浮选药剂对大肠杆菌回收率和衰减速率系数的影响 sludge composting,as revealed by quantitative PCR.Water Res, Table 4 Influence of flotation reagents on adsorption ratios and adsorp- 2008,42(1):53 tion rate coefficients of E.coli [4]Zhang D Y,He X Q,Cheng L,et al.Change of rotavirus in sew- 浮选药剂 r/% r1/% r2/% age treatment processes and associated health risk assessment.Asi- 灭菌水 71.19 5.23 92.65 0.103 0.063 an J Ecotoxicol,2009,4(5):751 煤油 88.75 1.53 98.28 0.043 (张德友，何晓青，程莉，等.再生水处理过程中轮状病毒的 0.163 变化规律及风险评价.生态毒理学报，2009,4(5)：751) PJ053 88.31 1.62 98.17 0.159 0.032 [5] Abit S M,Bolster C H,Cai P,et al.Influence of feedstock and Ca0 90.84 1.36 98.500.179 0.035 pyrolysis temperature of biochar amendments on transport of Esche- 2号油 71.20 4.95 93.05 0.112 0.062 richia coli in saturated and unsaturated soil.Enriron Sci Technol, 2012.46(15):8097 [6]Sepehmnia N,Mahboubi AA,Mosaddeghi M R,et al.Escherich- 3结论 ia coli transport through intact gypsiferous and calcareous soils dur- (1)再生水模拟铜钼矿浮选试验中大肠杆菌能够 ing saturated and unsaturated flows.Geoderma,2014,217-218: 83 快速被矿物颗粒吸附，再生水中大肠杆菌衰减迅速，尾 [7] Kim H N,Walker S L.Escherichia coli transport in porous 矿废水中大肠杆菌浓度小于10C℉U·L,继续回用于 media:influence of cell strain,solution chemistry,and tempera- 浮选流程是安全的，但精矿、中矿、尾矿中吸附了大量 ture.Colloids Surf B:Biointerfaces,2009,71(1):160 的大肠杆菌，在特定暴露水平下会对从业人员构成健 [8]Chrysikopoulos C V,Aravantinou A F.Virus attachment onto 康风险 quartz sand:role of grain size and temperature.J Environ Chem (2)矿物颗粒对大肠杆菌的吸附是影响再生水中 Eng,2014,2(2):796 大肠杆菌在浮选过程迁移的主要因素，吸附由可逆吸 [9]Cai P.Huang Q Y,Walker S L Deposition and survival of Esch- erichia coli 0157:H7 on clay minerals in a parallel plate flow sys- 附和不可逆/灭活两部分组成.是大肠杆菌与矿物颗 tem.Enriron Sci Technol,2013,47(4):1896 粒的压缩双电层之间的静电斥力、范德华引力、疏水作 [10]Chen G X,Walker S L Fecal indicator bacteria transport and 用力共同作用的结果 deposition in saturated and unsaturated porous media.Enriron工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 矿物颗粒与大肠杆菌之间的吸附[19] . 2 号油对大肠杆 菌的吸附影响不明显. 综上所述,矿物颗粒对大肠杆 菌的吸附是静电作用力、范德华力,疏水作用力综合作 用的结果. 从表 4 可以看出,浮选药剂煤油、Pj053、CaO 增强 了矿物颗粒对大肠杆菌的不可逆吸附/ 灭活,不可逆吸 附/ 灭活率分别为 98郾 28% 、98郾 17% 、98郾 50% ,高于无 浮选药剂的 92郾 65% ,仅有不足 2% 被吸附的大肠杆菌 能够被洗脱,这表明煤油、Pj053 引起的疏水力的增大 及 Ca 2 + 的桥联作用是非常牢固的,有效阻止了大肠杆 菌再次迁移到再生水中,大大降低了再生水回用的健 康风险. 图 6 浮选药剂对吸附的影响 Fig. 6 Influence of flotation reagents on adsorption 表 4 浮选药剂对大肠杆菌回收率和衰减速率系数的影响 Table 4 Influence of flotation reagents on adsorption ratios and adsorp鄄 tion rate coefficients of E郾 coli 浮选药剂 r/ % r1 / % r2 / % 姿 琢 灭菌水 71郾 19 5郾 23 92郾 65 0郾 103 0郾 063 煤油 88郾 75 1郾 53 98郾 28 0郾 163 0郾 043 PJ053 88郾 31 1郾 62 98郾 17 0郾 159 0郾 032 CaO 90郾 84 1郾 36 98郾 50 0郾 179 0郾 035 2 号油 71郾 20 4郾 95 93郾 05 0郾 112 0郾 062 3 结论 (1)再生水模拟铜钼矿浮选试验中大肠杆菌能够 快速被矿物颗粒吸附,再生水中大肠杆菌衰减迅速,尾 矿废水中大肠杆菌浓度小于 10 CFU·L - 1 ,继续回用于 浮选流程是安全的,但精矿、中矿、尾矿中吸附了大量 的大肠杆菌,在特定暴露水平下会对从业人员构成健 康风险. (2)矿物颗粒对大肠杆菌的吸附是影响再生水中 大肠杆菌在浮选过程迁移的主要因素,吸附由可逆吸 附和不可逆/ 灭活两部分组成. 是大肠杆菌与矿物颗 粒的压缩双电层之间的静电斥力、范德华引力、疏水作 用力共同作用的结果. (3)随着大肠杆菌浓度的升高,矿物颗粒对细菌 的衰减率、吸附速率随之下降,矿物颗粒对大肠杆菌存 在很强的不可逆吸附/ 灭活,不可逆吸附/ 灭活率达到 95% 以上. (4)矿物颗粒对大肠杆菌的吸附对 pH 变化敏感, 随着 pH 升高,矿物颗粒对大肠杆菌的吸附呈下降趋 势,pH 值为 4郾 5 时,矿物颗粒对大肠杆菌的吸附最强, 吸附速率最快. 这是由于细菌和矿物的 zeta 电位值随 pH 升高而递减,静电斥力逐渐增大导致的. (5)捕收剂煤油、Pj053,调整剂 CaO 的加入明显 提高了矿物颗粒对大肠杆菌的吸附,达到平衡时对大 肠杆菌的衰减率达到 88郾 75% 、88郾 31% 、90郾 84% ,明显 高于无浮选药剂的 71郾 19% . 参 考 文 献 [1] Liu H J, Xu T, Sun C B. The application of urban reclaimed wa鄄 ter in flotation of Copper鄄Molybdenum Ore of Wushan. Nonferrous Met Miner Process Sect, 2014(1): 56 (刘洪均, 徐涛, 孙春宝. 城市中水用于乌努格吐山铜钼矿浮 选过程的研究. 有色金属(选矿部分), 2014(1): 56) [2] Castro鄄Hermida J A, Garc侏a鄄Presedo I, Almeida A, et al. Contri鄄 bution of treated wastewater to the contamination of recreational river areas with Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis. Water Res, 2008, 42(13): 3528 [3] W佴ry N, Lhoutellier C, Ducray F, et al. Behaviour of pathogenic and indicator bacteria during urban wastewater treatment and sludge composting, as revealed by quantitative PCR. Water Res, 2008, 42(1): 53 [4] Zhang D Y, He X Q, Cheng L, et al. Change of rotavirus in sew鄄 age treatment processes and associated health risk assessment. Asi鄄 an J Ecotoxicol, 2009, 4(5): 751 (张德友, 何晓青, 程莉, 等. 再生水处理过程中轮状病毒的 变化规律及风险评价. 生态毒理学报,2009, 4(5): 751) [5] Abit S M, Bolster C H, Cai P, et al. Influence of feedstock and pyrolysis temperature of biochar amendments on transport of Esche鄄 richia coli in saturated and unsaturated soil. Environ Sci Technol, 2012, 46(15): 8097 [6] Sepehrnia N, Mahboubi A A, Mosaddeghi M R, et al. Escherich鄄 ia coli transport through intact gypsiferous and calcareous soils dur鄄 ing saturated and unsaturated flows. Geoderma, 2014, 217鄄218: 83 [7] Kim H N, Walker S L. Escherichia coli transport in porous media: influence of cell strain, solution chemistry, and tempera鄄 ture. Colloids Surf B: Biointerfaces, 2009, 71(1): 160 [8] Chrysikopoulos C V, Aravantinou A F. Virus attachment onto quartz sand: role of grain size and temperature. J Environ Chem Eng, 2014, 2(2): 796 [9] Cai P, Huang Q Y, Walker S L. Deposition and survival of Esch鄄 erichia coli O157:H7 on clay minerals in a parallel plate flow sys鄄 tem. Environ Sci Technol, 2013, 47(4): 1896 [10] Chen G X, Walker S L. Fecal indicator bacteria transport and deposition in saturated and unsaturated porous media. Environ ·674·