本工作采用3M Petrifilm細(xì)菌總數(shù)測(cè)試片(3M測(cè)試片)建立了一種比較準(zhǔn)確的膜系統(tǒng)微生物污染的評(píng)價(jià)方法,可為膜系統(tǒng)污染的原因分析提供快速、可靠的數(shù)據(jù)支持。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑、材料和設(shè)備
營(yíng)養(yǎng)瓊脂:生化試劑; Na2S2O3 :分析純;無(wú)水乙醇:分析純。殺菌劑XDD-WKB:武漢新大地水處理有限公司;殺菌劑Trsea 380:宜興全澤化工有限公司;殺菌劑TH-410:山東泰和水處理有限公司。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)水樣取自A煉化公司污水處理站反滲透(RO)裝置出水,水質(zhì)為pH=8~9、TOC=1.0~5.0mg/L、總硬度15~30 mg/L。
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)水樣取自B煉化公司污水處理廠超濾(UF)-RO(雙膜)處理裝置。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)水樣的水質(zhì)見(jiàn)表1。
3M測(cè)試片:美國(guó)3M公司。
ZHJH-C1112C型超凈工作臺(tái):上海智城分析儀器制造有限公司;D-l型自動(dòng)蒸汽滅菌鍋:北京發(fā)恩科貿(mào)有限公司;INB-400型恒溫培養(yǎng)箱:德國(guó)memmert公司;菌落自動(dòng)判讀儀:美國(guó)3M公司。
1.2 采樣和水樣的稀釋
采樣瓶在121 ℃下滅菌20 min。如果水樣中含有余氯,需在500 mL采樣瓶中加入0.3 mL 10%(w)Na2S2O3溶液再滅菌。水樣采集量為采樣瓶容量的80%左右。
選擇適宜的水樣稀釋度,使培養(yǎng)后的細(xì)菌總數(shù)為30~300 CPU/mL。
1.3 3M測(cè)試片的測(cè)定原理及方法
3M細(xì)菌總數(shù)測(cè)試片是一種預(yù)制的培養(yǎng)基系統(tǒng),由上下兩層薄膜組成:上層聚丙烯薄膜含有黏合劑、氯化三苯氯唑(TTC)指示劑及冷水可溶性凝膠;下層聚乙烯薄膜含有細(xì)菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。將1 mL稀釋的水樣滴加到3M測(cè)試片上,用壓板將上層膜平穩(wěn)地壓下,使水樣均勻覆蓋于固形培養(yǎng)基上,(37±1)℃下培養(yǎng)48 h。細(xì)胞代謝產(chǎn)物與上層的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性產(chǎn)物三苯甲脂,在測(cè)試片上呈紅色或粉紅色,用菌落計(jì)數(shù)器對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。具體方法詳見(jiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 1897-2007《食品中菌落總數(shù)的測(cè)定 Petrifilm?測(cè)試片法》[17]。用無(wú)菌水做空白對(duì)照。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 3M測(cè)試片法與平皿培養(yǎng)法的對(duì)比
采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)水樣,分別用3M測(cè)試片法和常規(guī)平皿培養(yǎng)法測(cè)定其細(xì)菌總數(shù)。比較兩方法的準(zhǔn)確度和精確度。
1.4.2 3M測(cè)試片法的應(yīng)用
1.4.2.1 膜系統(tǒng)中細(xì)菌總數(shù)的檢測(cè)
采用應(yīng)用實(shí)驗(yàn)水樣,以3M測(cè)試片法檢測(cè)水樣中的細(xì)菌總數(shù)。
1.4.2.2 RO膜專用非氧化性殺菌劑的選擇
取B煉化公司RO進(jìn)水,分別加入殺菌劑XDDWKB,Trsea 380,TH-410,在實(shí)驗(yàn)室RO裝置上進(jìn)行動(dòng)態(tài)殺菌實(shí)驗(yàn)。依據(jù)L9(33)正交表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),篩選適宜的殺菌劑種類(lèi)、殺菌劑加入量和殺菌時(shí)間。采用3M測(cè)試片法測(cè)定殺菌前后水樣的細(xì)菌總數(shù),計(jì)算殺菌率,比較各殺菌劑的殺菌效果。殺菌劑加入量和殺菌時(shí)間的取值范圍根據(jù)殺菌劑供應(yīng)商提供的使用說(shuō)明確定。
2 結(jié)果與討論
2.1 3M測(cè)試片法與平皿培養(yǎng)法的對(duì)比
2.1.1 3M測(cè)試片法的準(zhǔn)確度
取不同時(shí)間段的對(duì)比實(shí)驗(yàn)水樣,3M測(cè)試片法和平皿培養(yǎng)法的細(xì)菌總數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn),兩種方法的細(xì)菌總數(shù)測(cè)定結(jié)果相差不大。利用T檢驗(yàn)法對(duì)兩種方法的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析,P(雙尾)=0.71(≥0.05),說(shuō)明3M測(cè)試片法和平皿培養(yǎng)法的細(xì)菌總數(shù)測(cè)定結(jié)果沒(méi)有顯著性差異。這表明簡(jiǎn)單易行的3M測(cè)試片法在膜系統(tǒng)的微生物檢測(cè)中是準(zhǔn)確可靠的。
2.1.2 3M測(cè)試片法的精確度
3M測(cè)試片法對(duì)5#水樣的平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn),3M測(cè)試片法和平皿培養(yǎng)法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.8%和5.0%,說(shuō)明3M測(cè)試片法比平皿培養(yǎng)法更精密。