專利名稱：一種反滲透膜微生物污染的判定方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及膜法污水處理及微生物技術領域。具體地說，本發明涉及一種反滲透膜微生物污染的判定方法及應用，更具體地說，涉及一種煉化廢水深度回用中的反滲透膜系統微生物污染程度的快速判定方法，以及根據微生物污染程度判定結果選擇合適的殺菌方式，以控制工業反滲透膜系統中的微生物污染。
背景技術：
隨著工業技術的快速發展，淡水資源越來越匱乏，大力提高污水回用率降低污水向自然水體的無限制排放，已成為世界范圍內保護環境、節約能源、節水減排的一個重要方向。在污水回用技術中，膜技術由于能耗低、無相變、無二次污染，已成為深度回用技術的一個重要手段。尤其是反滲透技術已成為21世紀海水淡化、高鹽污水的深度脫鹽的主導技術，在工業廢水的深度處理及回用過程中發揮著關鍵作用。由于工業廢水水質較為復雜，水體中的污染物對反滲透膜系統的影響存在一定的相互作用關系，從而導致工業膜應用過程中的污染現象，進而影響了工業膜裝置的運行效率，同時也增加了運行成本。煉化行業廢水深度處理過程的膜污染主要包括三方面:無機物污染、有機物污染和微生物污染。目前針對膜系統中的無機物污染和有機物污染的評價方法相對簡便易行且日趨成熟，但是因受微生物測定方法的限制，目前還未從相關文獻和技術資料中查找到快速、準確評價反滲透膜微生物污染的方法。隨著國家節水減排政策的快速推進，污水膜法深度回用中的微生物污染在實際的工業應用中的危害程度越來越為嚴重，同時隨著給水中有機物含量的提高及夏秋兩季給水問題的升高，微生物污染在反滲透系統的發生頻率越來越高。從相關文獻資料的查閱情況來看，目前在用的反滲透膜微生物污染的評價方法主要包括以下幾種。SDI (污染指數)檢測法=SDI也稱為FI (Fouling Index)值，是判定RO(反滲透膜)污染常用的指標，SDI檢測法是用于工業RO污染預測的一種被廣泛接受的檢測方法，主要用于給水中顆粒物、膠體和其它物質對膜通量衰減程度的判斷和預測。SDI是反映膜污染的一個綜合指標，雖然能在一定程度上反映微生物對膜系統污染的影響，但因二者并未建立準確的定量關系，不能準確表征微生物對反滲透系統污染的影響。另外一種簡易判定微生物污染的方法為:污染物燃燒法，即從膜表面刮取一小部分污染物進行燃燒，如果與毛發味道相同即判斷為微生物污染。這種方法也只能粗略判斷反滲透系統是否存在微生物污染，但不能準確定量。另外掃描電鏡在一定情況下也可以作為判斷微生物是否存在的一種方法，但是不能對微生物的量進行分析準確計量。關于微生物數量的檢測方法有多種，主要的檢測方法包括菌落總量和生物量的測定方法，其中菌落總量測定主要有直接計數法、傳統的平板計數法；生物量測定方法有ATP熒光檢測法、免疫學檢測方法、分子生物學方法以及其他生物化學等多種方法。這些測試方法主要應用于食品、化妝品、飲用水等方面。
雖然上述方法也能在煉化污水深度處理中進行應用，但由于直接計數法檢測對有無生命的細菌同時進行計數，因此不能正確地反應微生物污染程度。雖然平板菌落法通常做梯度稀釋，分析測試太繁瑣且耗時較長，無法在短時間內給出分析結果；ATP熒光檢測法所得數據因為受游離ATP和體細胞干擾，靈敏度和準確度均不能達到應用要求，并且ATP熒光檢測法沒有標準所以對于檢測結果無法判定；其他檢測方法或因設備和試劑比較昂貴、或因操作過程較為復雜、或因實驗條件較為嚴格，不能在較短時間內給出準確的測量結果。現有反滲透膜技術應用中，反滲透膜系統運行狀況判斷指標多，分析程序復雜，尤其是微生物檢測操作繁瑣、耗時長，出結果慢，工作量大，不能直觀、快速判定，分析結果重復性差，致使反滲透膜系統難以及時有效的對反滲透運行過程中滋生的微生物進行控制。因此，為了能快速、準確地檢測微生物在膜系統中的滋生情況，簡化反滲透膜系統微生物污染的判定分析程序，同時為有效地控制反滲透膜系統中的微生物污染，迫切需要建立一種簡單、快速、準確，且可操作性強的反滲透膜系統微生物污染的快速評價及微生物污染的控制方法。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種反滲透膜微生物污染的判定方法。該方法利用平板計數的原理，采用Petrifilm紙片法準確、快速的評價反滲透膜微生物污染程度。該方法可以在工業膜系統現場進行即時分析測定，為分析反滲透膜的微生物污染原因、評價反滲透膜系統運行狀況提供技術支持；以此為依據選擇合適的殺菌方式，可以有效地控制反滲透膜系統的微生物污染。為此，本發明提供了一種反滲透膜微生物污染程度的判定方法，包括:步驟A，對取樣瓶進行滅菌處理；步驟B，分別對反滲透進水、產水和濃水進行取樣，并對樣品進行保存；步驟C，反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測；步驟D，反滲透膜微生物污染程度的判定；其中，步驟D根據步驟C測得的樣品菌落總數以及濃水中菌落總數與鈉離子或氯離子之間的濃縮倍率的比值來判定反滲透膜微生物污染程度。根據本發明方法，步驟D中判定反滲透膜微生物污染程度的指標包括:當進水中菌落總數小于103cfu/mL且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值小于2時，則判定反滲透膜未發生微生物污染。當進水中菌落總數為IO3 104cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值為2 10時，則判定反滲透膜發生輕度微生物污染。當進水中菌落總數為IO4 105cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值為10 20時，則判定反滲透膜發生中度微生物污染。當進水中菌落總數大于106cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值大于20時，則判定反滲透膜發生重度微生物污染。根據本發明，所述濃水中菌落總數濃縮倍率為反滲透濃水中菌落總數除以反滲透進水中菌落總數。所述濃水中鈉離子或氯離子濃縮倍率為反滲透濃水中鈉離子或氯離子含量除以反滲透進水中鈉離子或氯離子含量。所述鈉離子或氯離子的濃度測定方法為離子色譜法。在本發明的一個實施例中，步驟A中所述取樣裝置滅菌處理是在高壓蒸汽滅菌器中進行，其中，滅菌溫度為110 150°C，滅菌壓力為I 1.5MPa ;滅菌時間為15 30min。所述取樣裝置為取樣瓶，如果取樣瓶中含有余氯，需在滅菌前加入10% Na2S2O3溶液，加入量為0.6 2X 10_3ml/ml瓶體積，并蓋好瓶蓋滅菌。在本發明的另一實施例中，步驟B中所述取樣過程包括打開取樣口至最大，放水3 5min后關閉，用70 %的酒精溶液將取樣口及采樣瓶口消毒；打開取樣口至最大，放水I 3min，用取樣瓶取樣，取樣量為取樣瓶總容量的60 80%。根據本發明，采樣后及時對樣品進行微生物分析，或者保存樣品再進行微生物分析。步驟B中所述樣品保存溫度為O 4°C，保存時間為O 24h。優選步驟B中所述樣品保存溫度為I 3°C。根據本發明方法，步驟C采用Petrifilm紙片法檢測樣品的菌落總數，包括樣品處理過程、微生物培養過程以及菌落計數，其中，所述樣品處理過程是將樣品逐級稀釋并加入營養物質。所述培養過程的培養時間為12 36h。在本發明的一個實施例中，步驟C的樣品處理過程中樣品逐級稀釋包括取Iml樣品，并將其逐級稀釋10倍、100倍、1000倍，制得樣品稀釋液。步驟C中所述營養物質包括葡萄糖-谷胺酸、乳糖或其混合物，其加入量為3 10 μ g/mL。所述接種過程包括取Iml含有營養物的樣品稀釋液，均勻加到中央的Petrif ilm紙片上，覆蓋蓋膜，靜置5min使培養基凝固，輕壓蓋膜，每個稀釋度接種兩片。所述培養過程的培養溫度為37 ± I °C。步驟C所述培養過程的培養時間為24 36h。在本發明方法的另一個實施例中，步驟C中菌落計數采用菌落總數計數器完成，其中Petrifilm紙片上的菌落總數在30 300cfu/mL之間為符合要求的計數范圍。本發明還提供了一種根據本發明所述的反滲透膜微生物污染程度判定方法在反滲透膜系統微生物污染控制過程中的應用，其特征在于:根據反滲透膜微生物污染程度判定方法的判定結果選擇殺菌方式及殺菌劑，包括:當反滲透膜發生輕度微生物污染時，采用沖擊式殺菌方式，殺菌劑包括TreaS380，XDD-WKB, TH-410中的一種或幾種，殺菌劑加入量為5 10mg/L，殺菌劑作用時間為15 60mino當反滲透膜發生中度微生物污染時，采用間歇殺菌的方式，殺菌劑包括FloCon380，SS531，戊二醛中的一種或幾種，殺菌劑加入量為20 30mg/L、殺菌劑作用時間為45 60min，殺菌周期為24 30h。當反滲透膜發生重度微生物污染時，采用連續殺菌的方式，殺菌劑包括Flocon380、Trsea380或SS416中的一種或幾種，殺菌劑加入量為10 30mg/L，殺菌劑作用時間為30 45min。在本發明的一個實施例中，反滲透膜發生輕度微生物污染，采用Treas380為殺菌劑進行沖擊式殺菌，殺菌劑加入量為5mg/L，殺菌劑作用時間為15min，此條件下的殺菌率為90%以上。在本發明的另一個實施例中，反滲透膜發生中度微生物污染，采用Flocon380為殺菌劑進行間歇式殺菌，殺菌劑加入量為30mg/L、殺菌劑作用時間為45min，殺菌周期為24h，此條件下的殺菌率為99.7%。在本發明的又一實施例中，反滲透膜發生重度微生物污染，采用FloCon380為殺菌劑進行連續式殺菌，殺菌劑加入量為10mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的停留時間為30min，此條件下的殺菌率為99.5%。根據本發明方法，所述反滲透膜為聚酰胺復合膜，包括經磺化或羧基化或PVA涂層親水改性的抗污染反滲透膜。所述進水來源包括化工企業達標污水、煉油企業達標污水、城市達標污水、乙烯裝置循環水、煤化工達標污水。本發明利用平板計數的原理，采用Petrifilm紙片法準確、快速的檢測反滲透膜系統進水、產水及濃水中的微生物量，結合樣品菌落總數與鈉離子或氯離子之間的濃縮倍率的比值可以準確、迅速的判定反滲透膜微生物污染程度。該方法用于工業膜系統現場實時檢測，為分析反滲透膜污染原因、評價反滲透膜系統運行狀況提供技術支持；以此為依據選擇合適的殺菌方式和殺菌劑，可以有效地控制反滲透膜系統的微生物污染。
下面結合附圖來對本發明作進一步詳細說明:圖1實施例1的微生物檢測過程中Petrifilm紙片菌落檢測結果。
具體實施例方式下面將結合實施例和附圖來詳細說明本發明，這些實施例和附圖僅起說明性作用，并不局限于本發明的應用范圍。實施例實施例1:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理玻璃取樣瓶500mL在滅菌前加入ImLlO % Na2S2O3溶液，蓋好瓶蓋滅菌；將玻璃取樣瓶放入高壓蒸汽滅菌器中在150°C及1.5MPa下滅菌30min。(2)取樣及樣品的保存將取樣口開至最大，放水3min后關閉，用70v%的酒精溶液對水龍頭及采樣瓶口進行消毒處理；將水水龍頭開至最大放水3min后再小心取樣，取樣量為取樣瓶容量的80%。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測取ImL上述樣品將其逐級稀釋10倍、IO2倍、IO3倍、IO4倍、IO5倍、IO6倍、IO7倍，并
加入葡萄糖-谷胺酸，其加入量為3 μ g/mL,取Iml含有葡萄糖-谷胺酸的樣品稀釋液，均勻加到中央的Petrifilm紙片上，覆蓋蓋膜，靜置5min使培養基凝固，輕壓蓋膜，每個稀釋度接種兩片，將接種蓋膜后Petrifilm紙片放入恒溫培養箱內，在38°C的環境下培養24h后，Petrifilm紙片菌落檢測結果見圖1。采用菌落總數計數器對培養后Petrifilm紙片上的菌落總數進行計數，其結果是:反滲透給水、產水和濃水中的微生物含量分別為3.4X 106cfu/mL、2.8X 104cfu/mL和
4.2X108cfu/mL，如表 I 所示。
(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從上述結果可以看出，RO進水中菌落總數大于106cfu/mL，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值大于20，據此判定該反滲透膜發生嚴重微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生嚴重微生物污染的情況，采用連續殺菌的方式及Flocon380殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為10mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間45min。如表I所示，經檢測采用FlOCOn380殺菌劑對該反滲透膜系統進行連續式殺菌后，反滲透給水、產水和濃水中的微生物含量分別為1.lX103cfu/mL、350cfu/mL和3.4X 103cfu/mL，RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值小于2，上述條件下殺菌率為90%，該反滲透系統的微生物污染得到了有效的控制。實施例2:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟⑴與實施例1不同的是，滅菌溫度110°C，滅菌壓力為IMPa。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于4°C條件下保存8h后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，葡萄糖-谷胺酸的加入量為4 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數大于106cfu/mL，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值大于20，據此判定該反滲透膜發生嚴重微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生嚴重微生物污染的情況，采用連續殺菌的方式及TrSea380及SS416殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，兩種殺菌劑的加入量均為15mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間30min，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例3:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟(I)與實施例1不同的是，滅菌溫度120°C，滅菌壓力為1.25MPa，滅菌時間為20min。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于3°C條件下保存12h后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，葡萄糖-谷胺酸的加入量為6 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數大于106cfu/mL，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值大于20，據此判定該反滲透膜發生嚴重微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生嚴重微生物污染的情況，采用連續殺菌的方式及Flocon380殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為20mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間20min，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例4:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟⑴與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為20min。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于1°C條件下保存18h后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，向稀釋液中加入的營養物為乳糖，其加入量為 8 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO4 105cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在10 20范圍內，據此判定該反滲透膜發生中度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用間歇殺菌的方式及Flocon380及SS531殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，兩種殺菌劑的加入量均為10mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間60min，殺菌周期為24h，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例5:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理
實施例2步驟⑴與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為20min。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于(TC條件下保存24h后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，向稀釋液中加入的營養物為乳糖，其加入量為 10 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO4 105cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在10 20范圍內，據此判定該反滲透膜發生中度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用間歇殺菌方式及SS531殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為30mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間45min，殺菌周期為30h，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例6:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟(I)與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為20min。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，葡萄糖-谷胺酸的加入量為6 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO4 105cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量小于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在10 20范圍內，據此判定該反滲透膜發生中度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用間歇殺菌的方式及戊二醛殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為25mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間50min，殺菌周期為26h，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例7:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:
(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟⑴與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為20min。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于4°C條件下保存8h后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，葡萄糖-谷胺酸的加入量為6 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO3 104cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量大于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在2 10范圍內，據此判定該反滲透膜發生輕度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用沖擊式殺菌的方式及Flocon380殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為10mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間60min，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例8:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟⑴與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為20min。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，向稀釋液中加入的營養物為葡萄糖-谷胺酸及乳糖，其加入量均為4 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO3 104cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量大于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在2 10范圍內，據此判定該反滲透膜發生輕度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用沖擊式殺菌的方式及TH-410殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量為5mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間45min，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例9:1.反滲透膜微生物污染程度的判定:
(I)取樣瓶滅菌處理實施例2步驟(I)與實施例1不同的是，滅菌溫度121°C，滅菌壓力為1.3Mpa，滅菌時間為15min。(2)取樣及樣品的保存實施例2步驟(2)與實施例1不同的是，取樣后將樣品置于冷藏設備中于4°C條件下保存IOh后進行分析。(3)反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測實施例2步驟(3)與實施例1不同的是，向稀釋液中加入的營養物為葡萄糖-谷胺酸及乳糖，其加入量均為4 μ g/mL。實施例2步驟(I) (3)的其他操作條件與實施例1相同。培養后Petrifilm紙片上的菌落總數檢測結果見表I。(4)反滲透膜微生物污染程度的判定從表I可以看出，RO進水中菌落總數介于IO3 104cfu/mL范圍內，RO濃水中微生物含量大于給水中微生物含量，且RO濃水中菌落總數的濃縮倍數與鈉離子或氯離子的濃縮倍數比值在2 10范圍內，據此判定該反滲透膜發生輕度微生物污染。2.反滲透膜系統微生物污染的控制針對上述反滲透膜發生中度微生物污染的情況，采用沖擊式殺菌的方式及Treas380和XDD-WKB殺菌劑對該反滲透膜系統微生物污染進行控制，殺菌劑的加入量均為4mg/L，控制膜面流速和部分濃水循環的方式調整殺菌劑在膜內的作用時間15min，殺菌后檢測及分析結果見表I。實施例10:采用同實施例1 9中的方式檢測反滲透系統的進水、產水和濃水中微生物含量，當測得反滲透系統的給水中微生物含量保持在lOOOcfu/mL的情況下，并且菌落總數的濃縮倍數與系統中對應鈉離子或氯離子對應的濃縮倍數比值小于2時，可不向反滲透膜系統中添加殺菌劑，此條件下的微生物含量對反滲透系統穩定運行的影響較小。對比例1:對比例I與實施例1不同的是步驟(3)采用傳統的平板菌落計數法對反滲透進水、產水和濃水進行微生物檢測。在步驟(2)完成后，將測試水樣用力振搖20 25次，使可能存在的細菌凝團成分散狀；吸取1: 10的稀釋液Iml注入盛有9ml滅菌水的試管中，混勻成1: 100的稀釋液，按同法依次稀釋1: 1000，I: 10000的稀釋液(根據水樣的具體情況確定稀釋度)。測定細菌總數時稱取22.5g營養瓊脂培養基加入500ml水中，加熱溶解后，分裝到試劑瓶中，在121°C條件下滅菌15分鐘；取出稍冷后，放入恒溫箱中，溫度控制在48°C 50°C，恒溫放置；以無菌操作法用Iml滅菌吸管吸取充分混勻的水樣或2 3個適宜濃度的稀釋水樣1ml，注入滅菌平皿中，傾注約15ml已融化并冷卻到45°C左右的營養瓊脂培養基，并立即旋搖平皿，使水樣與培養基充分混勻。每個水樣應傾注兩個平皿，每次檢驗時，另用一個平皿只傾注瓊脂培養基作空白對照。培養之后，立即進行平皿菌落計數。作平皿計數時應求出同稀釋度的平均菌落數。在求同稀釋度的平均數時，如果其中一個平皿有較大片狀菌落生長時，則不宜采用，而以無片狀菌落生長的平皿作為該稀釋度的菌落數。若片狀菌落不到平皿的一半，而其余一半中菌落分布又很均勻，則可將此半皿計數后乘以2代表全皿菌落數，然后再求該稀釋度的平均菌落數。如果由于稀釋等過程中有雜菌污染，或對照平皿顯示出培養基或其他材料染有雜菌，以致平皿無法計數，則應報告“實驗事故”。對那些看來相似，距離相近但卻不相觸地菌落，只要它們之間的距離不小于最小菌落的直徑，便應一一予以計數。那些緊密接觸而外觀(例如形態或顏色)相異的菌落，也應該一一予以計數。對比例I步驟⑴ ⑵及步驟⑷操作條件與實施例1相同。從上述實施例及對比例I可以看出，本發明中的快速檢測方法和常規檢測方法都可以對細菌總數進行檢測，但是本發明中的快速檢測方法檢測周期為24 36h，比常規方法檢測周期縮短了 12 24h，且本發明中快速檢測法Petrifilm紙片上的菌落顯示清楚，本發明中快速檢測法Petrifilm紙片上的菌落見圖1 ;快速檢測方法的可重復性比常規檢測方法要好，精密度高；兩種方法的檢測結果沒有明顯的差別。表I
權利要求
1.一種反滲透膜微生物污染程度的判定方法，包括: 步驟A，對取樣瓶進行滅菌處理； 步驟B，分別對反滲透進水、產水和濃水進行取樣，并對樣品進行保存； 步驟C，反滲透進水、產水和濃水的微生物檢測； 步驟D，反滲透膜微生物污染程度的判定； 其中，步驟D根據步驟C測得的樣品菌落總數以及濃水中菌落總數與鈉離子或氯離子之間的濃縮倍率的比值來判定反滲透膜微生物污染程度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟D中判定反滲透膜微生物污染程度的指標包括: 當進水中菌落總數小于103cfu/mL且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值小于2時，則判定反滲透膜未發生微生物污染； 當進水中菌落總數為IO3 104cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值為2 10時，則判定反滲透膜發生輕度微生物污染； 當進水中菌落總數為IO4 105cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值為10 20時，則判定反滲透膜發生中度微生物污染； 當進水中菌落總數大于106cfu/mL，且濃水中菌落總數與對應系統中鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值大于20時，則判定反滲透膜發生重度微生物污染。
3.根據權利要求2所 述的方法，其特征在于: 所述濃水中菌落總數濃縮倍率為反滲透濃水中菌落總數除以反滲透進水中菌落總數； 所述濃水中鈉離子或氯離子濃縮倍率為反滲透濃水中鈉離子或氯離子含量除以反滲透進水中鈉離子或氯離子含量。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟B中所述樣品保存溫度為O 4°C，保存時間為O 24h。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于:步驟B中所述樣品保存溫度為I :TC。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟C采用Petrifilm紙片法檢測水樣的菌落總數，包括樣品處理過程、微生物培養過程以及菌落計數，其中，所述樣品處理過程是將樣品逐級稀釋并加入營養物質；所述培養過程的培養時間為12 36h。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:步驟C中所述營養物質包括葡萄糖-谷胺酸、乳糖或其混合物，其加入量為3 IOy g/mL。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:步驟C中菌落計數采用菌落總數計數器完成，其中Petrifilm紙片上的菌落總數在30 300cfu/mL之間為符合要求的計數范圍。
9.根據權利要求1 8中任意一項所述的方法，其特征在于:所述反滲透膜為聚酰胺復合膜，包括經磺化或羧基化或PVA涂層親水改性的抗污染反滲透膜。
10.一種根據權利要求1 9中任意一項所述的反滲透膜微生物污染程度判定方法在反滲透膜系統微生物污染控制過程中的應用，其特征在于:根據反滲透膜微生物污染程度判定方法的判定結果選擇殺菌方式及殺菌劑，包括: 當反滲透膜發生輕度微生物污染時，采用沖擊式殺菌方式，殺菌劑包括TreaS380，XDD-WKB, TH-410中的一種或幾種，殺菌劑加入量為5 10mg/L，殺菌劑作用時間為15 60min ； 當反滲透膜發生中度微生物污染時，采用間歇殺菌的方式，殺菌劑包括FloCon380，SS531，戊二醛中的一種或幾種，殺菌劑加入量為20 30mg/L、殺菌劑作用時間為45 60min，殺菌周期為24 30h ； 當反滲透膜發生重度微生物污染時，采用連續殺菌的方式，殺菌劑包括FloCon380、Trsea380或SS416中的一種或幾種，殺菌劑加入量為10 30mg/L，殺菌劑作用時間為30 45min。
全文摘要
本發明涉及一種反滲透膜微生物污染的判定方法。該方法利用平板計數的原理，采用Petrifilm紙片法準確、快速檢測反滲透膜系統進水、產水及濃水中的微生物量，結合濃水中菌落總數與鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值可以準確、迅速判定反滲透膜微生物污染程度。該方法用于工業膜系統現場實時檢測，為分析反滲透膜微生物污染原因、評價反滲透膜系統運行狀況提供可靠的數據分析；以此為依據選擇恰當的殺菌方式和殺菌劑，可以有效控制反滲透膜系統的微生物污染。
文檔編號B01D65/10GK103157381SQ20111042460
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者侯秀華, 萬國暉, 楊永強, 王玉杰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院