[發明專利]一種水力空化滅殺大腸桿菌的方法

在審

• 申請號: 202010817279.8
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111943334A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王君;曹月姣;張朝紅;伊魯東
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C02F1/50
• 分類號: C02F1/50;C02F1/72;C02F1/76
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明公開了一種水力空化滅殺大腸桿菌的方法。采用的技術方案是：向進水箱內注入含有大腸桿菌的廢水，控制進水箱溫度為35～45℃，通過水泵和管道將含有大腸桿菌的廢水引入文丘里管中，通過文丘里管進行水力空化消殺后進入出水箱。菌懸液進行水力空化滅殺的工藝條件是：進口壓力為1.0～5.0bar，初始濃度為1×10⁴～1×10⁸CFU/mL，處理溫度控制在35～45℃，處理次數為1～0次。本發明利用水力空化技術滅殺廢水中的大腸桿菌，該方法處理成本低，操作簡單，無二次污染，細菌消殺率可達90％以上。

技術領域

本發明屬于水力空化應用領域，具體地涉及以水力空化作為處理方法，有效地消殺大腸桿菌的方法。

背景技術

食源性疾病一直是危害大眾生命健康的全球性問題，其帶來的隱患層出不窮，目前預防和控制食源性疾病具有很大的挑戰。大腸桿菌是引起食源性疾病的主要病原性微生物之一，因此控制和殺滅大腸桿菌對提高食品及飲水的食用安全性具有重大意義。大腸桿菌作為檢測水體污染和食品污染的一個重要指標，已經出現了很多滅菌方法，如：加熱滅菌、化學滅菌、物理滅菌和生物防腐劑滅菌等，但它們各自因低效率、環境污染大和成本高等缺點，已漸漸不能滿足社會的需求。因此，尋求高效節能、無害化處理大規模染菌廢水的方法已成為當前的研究熱點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供以水力空化作為處理方法，可高效消殺大腸桿菌的水力空化滅殺大腸桿菌的方法。

本發明采用的技術方案是：一種水力空化滅殺大腸桿菌的方法，方法如下：向進水箱內注入含有大腸桿菌的廢水，控制進水箱溫度為35～45℃，通過水泵和主管道將含有大腸桿菌的廢水引入文丘里管中，通過文丘里管進行水力空化消殺后排入出水箱。

進一步的，上述的方法，調節廢水中大腸桿菌的初始濃度，使大腸桿菌的初始濃度為1×10⁴～1×10⁸CFU/mL。

更進一步的，上述的方法，調節大腸桿菌的初始濃度為1×10⁷CFU/mL。

進一步的，上述的方法，調節文丘里管入水口端的壓力為1.0～5.0bar。

進一步的，上述的方法，所述文丘里管由收縮段、喉部和擴散段組成，入射半角為18～27°，收縮段長度為15～25mm，喉部長度為1～4mm，發散半角為3～6°，擴散段長度為65～75mm。

進一步的，上述的方法，所述大腸桿菌是處于遲緩期、指數生長期和穩定期的大腸桿菌。

本發明的有益效果：

1、本發明的創造性在于提供了利用水力空化滅殺大腸桿菌的方法。空化是一種處于液體內部的特殊現象，主要是由于局部壓力降低產生的。水力空化是液體通過諸如文丘里管、孔板之類的壓縮裝置來產生。當液體通過節流裝置時，液體的速度增加，同時壓力減小。壓力在喉部降低為液體的蒸氣壓，隨后液體蒸發，產生大量汽化空腔，這些空腔進一步坍塌。由于分子熱分解和傳質速率的增加，空腔坍塌導致熱點的產生，釋放出高活性的自由基。氣泡潰滅產生局限的“熱點”，溫度可達到10000K，壓力可以達到約1000個大氣壓。大腸桿菌是引起食源性疾病的主要病原性微生物之一，因此控制和殺滅大腸桿菌對提高食品及飲水的食用安全性具有重大意義。本發明創造性的運用水力空化滅殺水中的大腸桿菌，具有殺菌率高、綠色無污染、能量效率高等優點。水力空化產生的高溫高壓，以及具有高活性的自由基，都可以對大腸桿菌造成殺滅的效果，對特定廢水的處理具有很好的應用價值，例如養殖場廢水和醫藥廢水等。

2、本發明所述的水力空化裝置是以機械能的方式提供反應所需能量，具有反應條件溫和、操作簡單、工藝流程短、節能減排、綠色環保、過程易控制、易實現工業化等優點。