专利名称：饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，具体是涉及饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法。
背景技术：
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近年来，我国饮用水水源的微污染问题日益突出，常规水处理工艺对微污染原水中的有机物、色、臭及藻毒素类物质不能有效去除，使得供水水质难以保证。活性炭深度处理技术已得到较多应用。活性炭工艺多设置在过滤之后、消毒之前。活性炭吸附特性使炭粒附近营养物和溶解氧浓度较高，且微生物附着于炭粒的多孔表面可避免水力剪切作用。由于活性炭各种表面官能团的存在和还原性活性炭对消毒化合物的去除作用，使得炭层中积累了大量非生物颗粒和生物颗粒如细菌等。活性炭工艺出水中的细菌除游离细菌外，还存在部分被活性炭颗粒吸附而形成的炭附细菌。炭附细菌由于受到活性炭颗粒的保护，对氯消毒有较大抗性，未被灭活的炭附细菌进入清水池或管网中可能导致二次生物污染，对饮用水的水质安全造成威胁。炭附细菌在活性炭出水细菌总量中所占比例小，但生物风险大；目前我国水厂所采用的微生物检测技术不能有效区分游离细菌和炭附细菌，游离细菌的氯消毒效率高而掩盖了活性炭出水中炭附细菌的生物安全性问题。
目前水处理领域针对水中细菌的研究集中在游离细菌数量检测以及与其它指标的联合指示作用，并未将炭附细菌作为独立目标进行研究，同时关于炭附细菌的微观结构及与消毒剂的作用关系研究更少。而要深入研究炭附细菌的微观特征，对炭附细菌和游离细菌进行有效分离将是十分必要的。已有文献表明，目前国内外尚缺乏活性炭出水中的炭附细菌与游离细菌的有效分离方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法。
消毒效率是生物安全性评价的关键指标，而有效地进行炭附细菌与游离细菌的分离是炭附细菌消毒效率检测的前提条件。为此，开发了 "微滤膜过滤与低速离心的联合作用分离炭附细菌与游离细菌的分离方法"，即利用微滤膜的微孔结
3构分离水相中的细菌，然后利用炭附细菌与游离细菌的质量差异施加离心力，从 而达到最终的分离效果。
饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，其特征在于建立 了 "微滤膜过滤+低速离心"的分离方法，其分离步骤如下
(1) 、首先将微滤膜使用前进行高压灭菌，并用纯净水反复冲洗微滤膜两
面；
(2) 、然后用上述微滤膜过滤水样，利用微滤膜的微孔结构截留水相中的 炭附细菌；
(3) 、用无菌水冲洗步骤(2)经过虑后的微滤膜，收集冲洗液置于灭菌离 心管中，在常温下低速离心，取出离心管倒出上清液，再将无菌水倒入离心管中， 混合均匀后再低速离心，取上清液，如此反复操作；
(4) 、将每次离心前对离心管中的上清液和下相液分别取样测定细胞总数， 直到上清液中检出的细菌总数<10%底层下相液中检测的细菌总数，表明实现了 炭附细菌和游离细菌的分离。
上述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，其特征是 所述的微滤膜采用0.45pm微滤膜过滤水样1L，微滤膜使用前经12rC高压灭菌 15min，并用纯净水反复冲洗微滤膜两面4 5次。
上述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，其特征在 于再步骤(3)中所述的低速离心是利用炭附细菌与游离细菌的质量差施加离心 力，从而达到最终的分离效果，用无菌水冲洗上述的微滤膜，收集40mL冲洗液 置于50mL的灭菌离心管中，常温下以4000 5000转/分的离心速度离心5min; 取出离心管，倒出20mL上清液，再将20mL无菌水倒入离心管中，混合均匀后 再次以前述离心条件进行离心，如此反复操作10-12次。
上述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，其特征在 于步骤(4)细菌检测采用R2A培养基培养，培养温度为28'C，培养时间7天。
本分离方法的优点①该方法实现了活性炭出水中炭附细菌与游离细菌的有 效分离，利用物理分离过程，在不改变任何物理、化学性状的前提下，完成计量 分析，保证了检测的稳定性和准确性；②该方法从微滤膜截留到低速离心分离， 均可在普通实验室进行，实验耗材容易获取，操作成本低廉，经济可行；③该分离方法可以应用于任何设置活性炭工艺的水厂，操作简便快捷，易于实现。
图l炭附细菌与游离细菌分离效果图。
具体实施方式
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实施例实验在南方某水厂进行。以活性炭出水细菌为研究对象，通过选择 不同孔径的微滤膜，确定合理有效的逐级分离方案。活性炭柱运行参数为空床接
触时间为18 25min，气水联合反冲洗。活性炭柱运行稳定后开始试验。
研究发现活性炭柱出水中细菌多在20pm以下，检测时采用微滤膜过滤水样。
(1) 取水样IL，经过0.45nm微滤膜，微滤膜使用前12rC高压灭菌15min 并用纯水反复冲洗滤膜两面4~5次；
(2) 过滤后用无菌水冲洗滤膜，将40mL冲洗液液收集入50mL灭菌的离心 管，常温下以4000-5000转/min的离心速度离心5min;
(3) 取出离心管后，小心倒出20mL上清液，再将20mL无菌水倒入离心管 中，混合均匀后再次以前述离心条件离心，如此反复操作12次；
(4) 将每次离心前针对离心管中的上清液和下相液分别取样测定细菌总数， 细菌检测采用R2A培养基培养，培养温度28'C，培养时间7天，直到上清液中 检测出的细菌总数<10%底层下相液中检测出的细菌总数，则表明实现了炭附细 菌和游离细菌的分离，分离效果见图1所示。
权利要求
1.饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，其特征在于建立了“微滤膜过滤+低速离心”的分离方法，其分离步骤如下(1)、首先将微滤膜使用前进行高压灭菌，并用纯净水反复冲洗微滤膜两面；(2)、然后用上述微滤膜过滤水样，利用微滤膜的微孔结构截留水相中的炭附细菌；(3)、用无菌水冲洗步骤(2)经过虑后的微滤膜，收集冲洗液置于灭菌离心管中，在常温下低速离心，取出离心管倒出上清液，再将无菌水倒入离心管中，混合均匀后再低速离心，取上清液，如此反复操作；(4)、将每次离心前对离心管中的上清液和下相液分别取样测定细胞总数，直到上清液中检出的细菌总数＜10％底层下相液中检测的细菌总数，表明实现了炭附细菌和游离细菌的分离。
2. 按权利要求1所述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分 离方法，其特征是所述的微滤膜采用0.45pm微滤膜过滤水样lL，微滤膜使用前 经121'C高压灭菌15min，并用纯净水反复冲洗微滤膜两面4 5次。
3. 按权利要求1所述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分 离方法，其特征在于再歩骤(3)中所述的低速离心是利用炭附细菌与游离细菌 的质量差施加离心力，从而达到最终的分离效果，用无菌水冲洗上述的微滤膜， 收集40mL冲洗液置于50mL的灭菌离心管中，常温下以4000 5000转/分的离心 速度离心5min;取出离心管，倒出20mL上清液，再将20mL无菌水倒入离心管 中，混合均匀后再次以前述离心条件进行离心，如此反复操作10-12次。
4. 根据权利要求1所述的饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的 分离方法，其特征在于步骤(4)细菌检测采用R2A培养基培养，培养温度为 28°C，培养时间7天。
全文摘要
饮用水活性炭处理出水中炭附细菌与游离细菌的分离方法，采用了“微滤膜过滤+低速离心”分离方法，用以分离饮用水活性炭处理出水中的炭附细菌与游离细菌，为炭附细菌控制的深入研究提供必要的手段。优点①该方法实现了活性炭出水中炭附细菌与游离细菌的有效分离，利用物理分离过程，在不改变炭附细菌任何物理、化学性状的前提下，完成计量分析，保证了检测的稳定性和准确性；②该方法从微滤膜过滤到低速离心分离，均可在普通实验室进行，实验耗材容易获取，操作成本低廉，经济可行；③该分离方法可以应用于任何设有活性炭工艺的水厂，操作简便快捷，易于实现。
文档编号C12N1/20GK101550403SQ20091002619
公开日2009年10月7日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者萍 戴, 涛 林, 王磊磊, 赵金辉, 卫 陈 申请人:河海大学