本工作采用3M Petrifilm细菌总数测试片(3M测试片)建立了一种比较准确的膜系统微生物污染的评价方法,可为膜系统污染的原因分析提供快速、可靠的数据支持。
1 实验部分
1.1 试剂、材料和设备
营养琼脂:生化试剂; Na2S2O3 :分析纯;无水乙醇:分析纯。杀菌剂XDD-WKB:武汉新大地水处理有限公司;杀菌剂Trsea 380:宜兴全泽化工有限公司;杀菌剂TH-410:山东泰和水处理有限公司。
对比实验水样取自A炼化公司污水处理站反渗透(RO)装置出水,水质为pH=8~9、TOC=1.0~5.0mg/L、总硬度15~30 mg/L。
应用实验水样取自B炼化公司污水处理厂超滤(UF)-RO(双膜)处理装置。应用实验水样的水质见表1。
3M测试片:美国3M公司。
ZHJH-C1112C型超净工作台:上海智城分析仪器制造有限公司;D-l型自动蒸汽灭菌锅:北京发恩科贸有限公司;INB-400型恒温培养箱:德国memmert公司;菌落自动判读仪:美国3M公司。
1.2 采样和水样的稀释
采样瓶在121 ℃下灭菌20 min。如果水样中含有余氯,需在500 mL采样瓶中加入0.3 mL 10%(w)Na2S2O3溶液再灭菌。水样采集量为采样瓶容量的80%左右。
选择适宜的水样稀释度,使培养后的细菌总数为30~300 CPU/mL。
1.3 3M测试片的测定原理及方法
3M细菌总数测试片是一种预制的培养基系统,由上下两层薄膜组成:上层聚丙烯薄膜含有黏合剂、氯化三苯氯唑(TTC)指示剂及冷水可溶性凝胶;下层聚乙烯薄膜含有细菌生长所需的营养琼脂培养基。将1 mL稀释的水样滴加到3M测试片上,用压板将上层膜平稳地压下,使水样均匀覆盖于固形培养基上,(37±1)℃下培养48 h。细胞代谢产物与上层的TTC指示剂发生氧化还原反应,将指示剂还原成红色非溶解性产物三苯甲脂,在测试片上呈红色或粉红色,用菌落计数器对菌落进行计数。具体方法详见行业标准SN/T 1897-2007《食品中菌落总数的测定 Petrifilm?测试片法》[17]。用无菌水做空白对照。
1.4 实验方法
1.4.1 3M测试片法与平皿培养法的对比
采用对比实验水样,分别用3M测试片法和常规平皿培养法测定其细菌总数。比较两方法的准确度和精确度。
1.4.2 3M测试片法的应用
1.4.2.1 膜系统中细菌总数的检测
采用应用实验水样,以3M测试片法检测水样中的细菌总数。
1.4.2.2 RO膜专用非氧化性杀菌剂的选择
取B炼化公司RO进水,分别加入杀菌剂XDDWKB,Trsea 380,TH-410,在实验室RO装置上进行动态杀菌实验。依据L9(33)正交表设计实验,筛选适宜的杀菌剂种类、杀菌剂加入量和杀菌时间。采用3M测试片法测定杀菌前后水样的细菌总数,计算杀菌率,比较各杀菌剂的杀菌效果。杀菌剂加入量和杀菌时间的取值范围根据杀菌剂供应商提供的使用说明确定。
2 结果与讨论
2.1 3M测试片法与平皿培养法的对比
2.1.1 3M测试片法的准确度
取不同时间段的对比实验水样,3M测试片法和平皿培养法的细菌总数测定结果见表2。由表2可见,两种方法的细菌总数测定结果相差不大。利用T检验法对两种方法的数据进行显著性差异分析,P(双尾)=0.71(≥0.05),说明3M测试片法和平皿培养法的细菌总数测定结果没有显著性差异。这表明简单易行的3M测试片法在膜系统的微生物检测中是准确可靠的。
2.1.2 3M测试片法的精确度
3M测试片法对5#水样的平行实验结果见表3。由表3可见,3M测试片法和平皿培养法的相对标准偏差分别为4.8%和5.0%,说明3M测试片法比平皿培养法更精密。