微生物是造成膜法水处理系统(膜系统)污染的主要因素之一。现阶段大多数企业都在用污染指数(SDI,也称FI)表征膜系统的微生物污染状况。由于SDI是一个综合指标,虽然能在一定程度上反映微生物对膜系统的污染程度,但二者并未建立准确的定量关系,不能准确表征微生物对膜系统污染的影响。为了及时评价膜系统的微生物污染程度,需要对微生物进行快速检测。
目前微生物的快速检测方法有多种,包括快速测试片法、实时定量聚合酶链式反应(PCR)法、酶联免疫吸附法、传感器法、代谢产物测定法、直接计数法、Simplate全平皿计数法和色谱法等。这些测试方法主要应用在食品、化妆品、饮用水等的微生物检测中。其中大部分方法或因设备和试剂比较昂贵、或因操作过程较为复杂、或因实验条件较为严格,使其适用范围受到限制。相对而言,快速测试片法是一种经济、简便且比较快捷的方法,更容易推广使用。快速测试片法又包括滤纸片测试法和以Petrifilm为载体的3M测试片法。但前二者检出限较高且数值比平皿培养法偏低。3M测试片法是一种操作简便的菌落总数测试方法,目前尚未在环境水样的检测中推广使用,所以是否能应用于膜的微生物污染检测,还要经过实验确定。
本工作采用3M Petrifilm细菌总数测试片(3M检测片)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。
a)3M检测片可应用于膜系统的微生物检测,数据准确可靠,测定结果的准确度和精密度均达到要求,可以替代常规的平皿培养法。
b)3M检测片法在测定过程中省去了大量的前期准备工作,且菌落生长典型,可采用计数器计数,操作简便,节省时间,在实际应用中具有优越性。
c)3M检测片法可用于测定膜系统进出水中的细菌总数,以此评价膜的微生物污染情况。测试结果显示,B炼化公司双膜系统的RO膜已受到微生物的污染。
d)针对特定的污水,采用3M测试片法可较方便快速地选择有效的杀菌剂。对于B炼化公司RO进水,适宜的杀菌条件为:杀菌剂Trsea 380,杀菌剂加入量50 mg/L,杀菌时间2.0 h,杀菌率可达到100%。