微生物學(xué)是造成膜法水處理系統(tǒng)(膜系統(tǒng))污染的主要因素之一。目前大多數(shù)企業(yè)都在使用污染指數(shù)。(SDI，又稱FI)表征膜系統(tǒng)的微生物污染狀況。由于SDI是一個綜合指標(biāo)，雖然它可以在一定程度上反映微生物對膜系統(tǒng)的污染程度，但它們沒有建立準(zhǔn)確的定量關(guān)系，無法準(zhǔn)確表征微生物對膜系統(tǒng)污染的影響。為及時評估薄膜系統(tǒng)的微生物污染程度，需對微生物進行快速檢測。目前，快速檢測微生物的方法有很多，包括快速檢測片法、實時定量聚合酶鏈反應(yīng)。(PCR)酶聯(lián)免疫吸附法、傳感器法、代謝產(chǎn)物測定法、直接計數(shù)法、Simplate全平皿計數(shù)法、色譜法等。這類測試方法主要用于微生物檢測，如食品、化妝品、飲用水等。大多數(shù)方法要么是由于設(shè)備和試劑比較昂貴，要么是由于操作過程比較復(fù)雜，要么是由于實驗條件比較嚴(yán)格，使其適用范圍受到限制。相對來說，快速測試片法是一種經(jīng)濟、簡單、快捷的方法，更容易推廣使用。以Petrifilm為載體的快速測試片法還包括濾紙片測試法和3M測試片法。但是前兩種檢測限制較高，數(shù)值低于平皿培養(yǎng)法。3M檢測片法是一種操作簡單的菌落總數(shù)檢測方法，目前還沒有在環(huán)境水樣檢測中得到廣泛應(yīng)用，因此是否可以應(yīng)用于膜的微生物污染檢測，還需要通過實驗來確定。

　　該工作采用3MPetrifilm細(xì)菌總數(shù)測試片(3M測試片)建立了更準(zhǔn)確的膜系統(tǒng)微生物污染評估方法，可以為膜系統(tǒng)污染原因分析提供快速可靠的數(shù)據(jù)支持。

　　1實驗部分

　　1.1試劑，材料和設(shè)備

　　營養(yǎng)性瓊脂：生化試劑;Na2S2O3：純分析;無水乙醇：純分析。XDD殺菌劑-WKB：武漢新大地水處理有限公司;Trsea380：宜興全澤化工有限公司;TH-410殺菌劑：山東泰和水處理有限公司

　　A煉化公司污水處理站反滲透實驗水樣取自A煉化公司。(RO)水質(zhì)為pH=8~9~9、TOC=1.0~5.0mg/L、15~30mg/總硬度L。

　　B煉化公司污水處理廠應(yīng)用實驗水樣取自超濾廠。(UF)-RO(雙膜)處理裝置。測試水樣的水質(zhì)如表1所示。

　　3M測試片：美國3M公司。

　　1.2稀釋采樣和水樣。

　　采樣瓶在121℃下滅菌20min。若水樣中含有余氯，則在500mL采樣瓶中加入0.3mL10%。(w)Na2S2O3溶液再次滅菌。采樣瓶容量約為80%。

　　選用合適的水樣稀釋，使培養(yǎng)后的細(xì)菌總數(shù)達到30~300CPU/mL。

　　1.33M測試片的測量原理和方法

　　3M細(xì)菌總數(shù)測試片是由上下兩層薄膜組成的預(yù)制培養(yǎng)基系統(tǒng):上層聚丙烯薄膜含有粘合劑和氯化三苯氯唑。(TTC)指示劑和冷水可溶性凝膠;下聚乙烯薄膜含有細(xì)菌生長所需的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。在3M測試片上加入1毫升稀釋的水樣滴，用壓板穩(wěn)定壓下上膜，使水樣均勻覆蓋在固體培養(yǎng)基上(37)±1)溫度下培養(yǎng)48小時。細(xì)胞代謝產(chǎn)物與上層TTC指示劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將指示劑還原成紅色非溶解產(chǎn)物三苯甲脂，在測試片上呈紅色或粉紅色，用菌落計數(shù)器對菌落進行計數(shù)。詳細(xì)信息請參閱行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T1897-2007《食品中菌落總數(shù)的測定Petrifilm?測試片法[17]。用無菌水進行空白對比。

　　1.4實驗方法

　　1.4.對比13M測試片法和平皿培養(yǎng)法

　　采用對比試驗水樣，分別采用3M試片法和常規(guī)平皿培養(yǎng)法測定其細(xì)菌總數(shù)。比較兩種方法的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。

　　1.4.應(yīng)用23M測試片法

　　1.4.2.1膜系統(tǒng)中細(xì)菌總數(shù)的檢測

　　采用實驗水樣，采用3M測試片法檢測水樣中的細(xì)菌總數(shù)。

　　1.4.2.2RO膜專用非氧化殺菌劑的選擇

　　取B煉化公司RO進水，分別加入XDDWKB，Trsea380，TH-410，在實驗室RO裝置上進行動態(tài)殺菌實驗。根據(jù)L9(33)正交表的設(shè)計實驗，篩選出合適的殺菌劑種類、添加量和時間。用3M測試片法測量滅菌前后水樣的細(xì)菌總數(shù)，計算滅菌率，比較各種滅菌劑的滅菌效果。根據(jù)滅菌劑供應(yīng)商提供的說明，確定滅菌劑添加量和滅菌時間的值范圍。

　　2結(jié)果與討論

　　2.13M測試片法與平皿培養(yǎng)法的對比

　　2.1.13M測試片法的準(zhǔn)確性

　　根據(jù)不同時間段的對比實驗水樣，3M測試片法和平皿培養(yǎng)法的細(xì)菌總數(shù)測定結(jié)果見表2。從表2可以看出，兩種方法的細(xì)菌總數(shù)測定結(jié)果相差不大。用T檢驗法分析兩種方法的數(shù)據(jù)顯著差異。P(雙尾)=0.71(≥0.05)，說明3M測試片法和平皿培養(yǎng)法的細(xì)菌總數(shù)測定結(jié)果沒有顯著差異。這表明，在膜系統(tǒng)的微生物檢測中，簡單易行的3M測試片法準(zhǔn)確可靠。

　　2.1.23M測試片法的準(zhǔn)確性

　　表3顯示了3M測試片法對5#水樣的平行試驗結(jié)果。從表3可以看出，3M測試片法和平皿培養(yǎng)法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.8%和5.0%，這表明3M測試片法比平皿培養(yǎng)法更加準(zhǔn)確。

　　膜法水處理技術(shù)中2.23M測試片法的應(yīng)用

　　2.2.1膜系統(tǒng)中細(xì)菌總數(shù)的檢測

　　b煉化公司雙膜處理裝置中細(xì)菌總數(shù)的檢測結(jié)果見表4。從表4可以看出，UF出水的細(xì)菌總數(shù)只有10CFU/mL，細(xì)菌去除率達到99.6%，說明UF系統(tǒng)對細(xì)菌有很好的去除效果;RO進水的細(xì)菌總數(shù)是UF出水的3250倍，說明廢水在從UF出口流向RO進口的過程中受到污染，或者由于管道太長，環(huán)境適宜，細(xì)菌繁殖迅速。因此，在實際操作過程中，應(yīng)采取措施加強抗菌措施，加強可能引入微生物污染的環(huán)節(jié)(如后續(xù)UF裝置的中間水箱、RO裝置的前置安全過濾器等。);RO出水的細(xì)菌總數(shù)是RO進水的3.1倍，不降反增，可以判斷RO膜已經(jīng)被微生物污染。

　　2.2.篩選2RO膜專用非氧化殺菌劑

　　選擇殺菌劑的正交試驗因素水平見表5，正交試驗結(jié)果見表6。

　　從表6可以看出，當(dāng)以殺菌率為調(diào)查指標(biāo)時，每個因素的影響順序為殺菌劑類型>添加殺菌劑量>殺菌時間;好的工藝條件是A2B3C3，即選擇Trsea380殺菌劑。、加入50mg/50mg的殺菌劑L、殺菌時間2.0h。采用B煉化公司RO進水進行動態(tài)殺菌試驗，在此殺菌條件下，殺菌率達到100%。

　　3結(jié)論

　　a)3M測試片法可用于膜系統(tǒng)的微生物檢測，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確度都符合要求，可替代常規(guī)的平皿培養(yǎng)方法。

　　b)在測定過程中，3M測試片法節(jié)省了大量的前期準(zhǔn)備工作，而且菌落生長是典型的，可以使用計數(shù)器進行計數(shù)，操作簡單，節(jié)省時間，在實際應(yīng)用中具有優(yōu)勢。

　　c)3M測試片法可用于測量膜系統(tǒng)進出水中的細(xì)菌總數(shù)，從而評估膜的微生物污染。測試結(jié)果顯示，B煉化公司雙膜系統(tǒng)的RO膜已經(jīng)被微生物污染。

　　d)對特定的污水，采用3M測試片法可以更方便快捷地選擇有效的殺菌劑。對B煉化公司RO進水而言，適當(dāng)?shù)臍⒕鷹l件是：殺菌劑Trsea380，加入50mg/L，殺菌時間2.0h，殺菌率可達100%。