來源：水務(wù)加服務(wù)號

 

關(guān)于

常規(guī)工藝水廠中

細(xì)菌總數(shù)和芽孢桿菌

風(fēng)

防

險

控

的/試/運/營/措/施

項目背景

某水廠是一所采用常規(guī)處理工藝的飲用水生產(chǎn)廠，坐落于廣東省深圳市，日生產(chǎn)能力為 35-42萬噸，有完整嚴(yán)格的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。

表1：《深圳市城市供水水質(zhì)公報》中某水廠細(xì)菌總數(shù)檢出率

2017年1月-2019年9月，根據(jù)深圳市水務(wù)局對深圳市47個水廠的每月抽檢，《深圳市城市供水水質(zhì)公報》中的檢測結(jié)果顯示，某水廠出廠水中細(xì)菌總數(shù)這一指標(biāo)的檢出率為 29.03%。為進(jìn)一步提高該水廠微生物防控效率，特別關(guān)注芽孢桿菌及其芽孢的風(fēng)險，進(jìn)行了防控措施的探索。

表2：某水廠進(jìn)出水中片狀菌檢出情況

自2019年5月開始，該水廠加強(qiáng)對原水中芽孢桿菌的檢測，檢測方法包括平皿培養(yǎng)法和鑒定培養(yǎng)皿兩種[1]，先采用平皿培養(yǎng)，如出現(xiàn)片狀菌落，可定性判斷存在芽孢桿菌，通過片狀菌菌落個數(shù)初定芽孢桿菌數(shù)，鑒定性培養(yǎng)基作為輔助驗證方法。

檢出情況如表2，結(jié)果顯示， 出廠水中芽孢桿菌與原水檢出情況無線性相關(guān)，進(jìn)水中芽孢桿菌穩(wěn)定較少，出水芽孢桿菌穩(wěn)定較少，但檢出率較高。

表3：某水廠濾后水中片狀菌檢出情況

除進(jìn)出廠水檢測外，對濾后水進(jìn)行重點關(guān)注，結(jié)果如表3，濾后水芽孢桿菌的檢出明顯較進(jìn)出水多，可見， 濾池內(nèi)芽孢桿菌及其芽孢的富集和增長顯著。

表4：某水廠回用水中片狀菌檢出情況

除原水中芽孢桿菌污染源有波動外，8月份存在排泥水上清液回用，為明晰回用對微生物防控的影響，對回用水進(jìn)行了細(xì)菌總數(shù)及對應(yīng)的芽孢桿菌情況進(jìn)行了檢測，結(jié)果如表4。

細(xì)菌總數(shù)檢測圖片如下：

回收水中細(xì)菌總數(shù)在 104-105數(shù)量級，回收水量平均約為5000m3/日。

以上，是2019年5月-9月間，某水廠原水、流程水、回用水、出廠水中的細(xì)菌總數(shù)和芽孢桿菌分布情況。

一般細(xì)菌可通過次氯酸鈉投加量調(diào)整實現(xiàn)控制，但芽孢桿菌及其芽孢耐氯能力較強(qiáng)，芽孢桿菌是耐氯菌中的優(yōu)勢菌種，在目前處理工藝中無法得到有效控制，在行業(yè)內(nèi)暫時沒有有效控制經(jīng)驗。

同時， 芽孢桿菌及其芽孢在濾池部分有明顯增長和富集，增長繁殖快，存在突然爆發(fā)的風(fēng)險，表現(xiàn)為細(xì)菌總數(shù)增多甚至超標(biāo)，可引起人類食物中毒，造成嘔吐、腹瀉等危害。

鑒于以上芽孢桿菌的生物特性，某水廠 制定相應(yīng)的工藝調(diào)整措施，擬在試運行期間，觀察記錄對細(xì)菌總數(shù)和芽孢桿菌控制的效果。

控制措施

在2015-2018年近三年的研究中發(fā)現(xiàn)[2]，芽孢桿菌在遇到 0.6mg/L的次氯酸鈉時被刺激變成芽孢，形成自我保護(hù)體，外界環(huán)境好轉(zhuǎn)時再次萌發(fā)。時空分布數(shù)據(jù)顯示[2]，芽孢桿菌在常規(guī)工藝各個工藝段無法被減少，在濾池部分增長繁殖且富集； 芽孢在絮凝沉降及濾池部分有去除效果。

以往的研究方向只關(guān)注“殺菌”，忽略了芽孢的沉降性能。芽孢的細(xì)胞壁富含肽和聚糖，被絮狀物捕捉吸附后可沉降。從這個思路出發(fā)，建立“ 刺激芽孢桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)檠挎�，在沉降絮凝階段轉(zhuǎn)移出制水工藝”的技術(shù)方法進(jìn)行控制。

在原水中檢出芽孢桿菌或濾后芽孢桿菌增多時，首先加強(qiáng)濾池反沖洗強(qiáng)度，2個運行周期后，開始增強(qiáng)混凝沉淀前的加氯刺激，提高次氯酸鈉投加量為 0.65-0.85mg/L，同時加強(qiáng)混凝沉淀，保證混凝沉淀效果，期間保持較高強(qiáng)度反沖洗。綜合考慮試運行措施中，混凝沉淀前提高次氯酸鈉投加量這一措施，可能加大消毒副產(chǎn)物生成風(fēng)險，試運行一個月后，恢復(fù)了水廠原工藝參數(shù)。

2019年10月15日-2019年11月20日試運行以上系列控制措施，11月20日后恢復(fù)原運行參數(shù)。試運行前后， 持續(xù)檢測原水、出水中的芽孢桿菌，加強(qiáng)對過程水、出廠水的細(xì)菌總數(shù)和同期芽孢桿菌及其芽孢的檢測。

試行效果

表5：試運行前后微生物指標(biāo)變化情況

2019年10月18日-11月25日為控制措施試運行時間，優(yōu)化措施試行前后的微生物情況如表5。

由表中數(shù)據(jù)可見，試運行措施啟動，能顯著降低濾后細(xì)菌總數(shù)， 芽孢桿菌有逐漸減少并穩(wěn)定的趨勢。

~ 創(chuàng)新點及總結(jié) ~

對于某水廠，當(dāng)原水或濾后水中芽孢桿菌超過 10個/L以上，或濾后細(xì)菌總數(shù)超過 800個/L時，可啟動系列措施：

首先加強(qiáng)濾池反沖洗強(qiáng)度，2個運行周期后，開始增強(qiáng)混凝沉淀前的加氯刺激，提高次氯酸鈉投加量為 0.65-0.85mg/L，同時加強(qiáng)混凝沉淀，保證混凝沉淀效果，期間保持較高強(qiáng)度反沖洗。綜合考慮消毒副產(chǎn)物風(fēng)險，濾后芽孢桿菌和細(xì)菌總數(shù)穩(wěn)定下降后，停止措施。

以上系列措施，考慮了芽孢桿菌的控制，打破傳統(tǒng)“殺菌”思路，在芽孢桿菌富集和爆發(fā)前，在沉降絮凝階段控制芽孢桿菌及其芽孢， 減少制水工藝過程中芽孢桿菌及其芽孢的停留、富集和爆發(fā)的風(fēng)險，提高細(xì)菌總數(shù)和芽孢桿菌的防控效率。

以上內(nèi)容為其他水廠提供技術(shù)參考。

參考文獻(xiàn)

【1】水廠蠟樣芽孢桿菌的滅活工藝研究，張國鵬 蔣旗軍等

【2】供水管網(wǎng)中的耐氯菌群及其耐氯機(jī)制研究，祝澤兵

【3】常規(guī)工藝給水廠中芽孢桿菌及其芽孢時空分布規(guī)律，蔣旗軍 黃慧等

作者簡介——蔣旗軍

◆哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)碩士

◆國家十二五水專項消毒與嗅味課題主要參與人

◆第十二屆深港珠澳供水界學(xué)術(shù)交流會嘉賓

◆第十二屆兩岸水質(zhì)安全研討會嘉賓