專利名稱：一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水質(zhì)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)水資源短缺日益加劇，再生水已成為缺水城市重要的水資源。隨著再生水處理技術(shù)與工藝的不斷發(fā)展，再生水廠出水水質(zhì)能滿足工業(yè)利用、景觀利用、城市雜用等多方面的用水要求。然而，在輸配與利用的過(guò)程中，再生水的水質(zhì)有可能會(huì)發(fā)生一定程度的劣化。其中，微生物生長(zhǎng)是再生水水質(zhì)劣化最為關(guān)注的問(wèn)題之一，可導(dǎo)致濁度、嗅味等物理感官指標(biāo)的上升，同時(shí)在人體暴露過(guò)程中產(chǎn)生潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。此外，在輸配管網(wǎng)及工業(yè)冷卻等系統(tǒng)中，微生物在管壁附著生長(zhǎng)形成生物膜，可造成管道的腐蝕和堵塞等問(wèn)題，具有很大的危害。因此，對(duì)再生水輸配與利用過(guò)程中微生物生長(zhǎng)進(jìn)行控制是非常必要的。去除水中支持微生物生長(zhǎng)的有機(jī)物是保障水質(zhì)生物穩(wěn)定性的關(guān)鍵手段。生物可同化有機(jī)碳(AOC)是評(píng)價(jià)水質(zhì)生物穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。在飲用水領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的AOC測(cè)定方法是以荷蘭van der Kooij教授1982年提出的方法為基礎(chǔ)(Journalof American Water Works Association, 74 卷 10 期，540-545 頁(yè))，通過(guò)測(cè)定模式細(xì)菌Pseudomonas fluorescens P17和Spirillum sp. NOX在水樣中的最大生物量來(lái)?yè)Q算得到AOC濃度。與飲用水相比，再生水水質(zhì)差異較大，有機(jī)物組成及濃度水平均不同，來(lái)源于飲用水及其水源水的測(cè)試菌種不能或難以在再生水中生長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)低于實(shí)際濃度，使得測(cè)定結(jié)果不能準(zhǔn)確表征再生水水質(zhì)生物穩(wěn)定性。另外，以上方法的測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，一般為6 9天，實(shí)驗(yàn)效率不高。因此需要開(kāi)發(fā)適于再生水水質(zhì)條件的AOC測(cè)定新方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，能夠應(yīng)用于再生水水質(zhì)生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，具有易于實(shí)現(xiàn)、成本低廉的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，包括如下步驟步驟I :制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體步驟如下I)乙酸碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以乙酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，將預(yù)設(shè)量的乙酸鈉溶于磷酸鹽緩沖液中，配制乙酸碳濃度范圍為100 8000 i! g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液N種，N為大于2的整數(shù)，配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液用0. 2 y m濾膜過(guò)濾除菌；2)接種測(cè)試菌種首先在50mL具塞錐形瓶中分別加入30 40mL的所述N種標(biāo) 準(zhǔn)溶液的一種，分別接種ZJ2和G3菌，接種濃度為104CFU/mL，兩種菌種各做N7個(gè)平行樣，N7為大于2的整數(shù)，然后將接種后的標(biāo)準(zhǔn)溶液培養(yǎng)在溫度為22 25°C培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，培養(yǎng)至細(xì)菌生長(zhǎng)穩(wěn)定期；3)細(xì)菌濃度測(cè)定對(duì)步驟I中2)接種后的標(biāo)準(zhǔn)溶液中的濃度進(jìn)行測(cè)定，采用平板計(jì)數(shù)法，平板培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，培養(yǎng)溫度為25°C，培養(yǎng)時(shí)間為I天；
4)計(jì)算產(chǎn)率系數(shù)將不同乙酸碳濃度下的細(xì)菌濃度進(jìn)行線性擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，取標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率即為產(chǎn)率系數(shù)；步驟2 :測(cè)定再生水樣AOC濃度，具體步驟如下I)準(zhǔn)備待測(cè)水樣首先用0. 2 y m濾膜過(guò)濾水樣，然后根據(jù)需要將其pH值調(diào)節(jié)為6 8，得到待測(cè)水樣，同時(shí)取磷酸鹽緩沖液作為空白對(duì)照樣，將空白對(duì)照樣同樣用0. 2pm濾膜進(jìn)行過(guò)濾；2)接種測(cè)試菌種首先在50mL具塞錐形瓶中分別加入30 40mL的所述待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣，在待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣中分別接種ZJ2和G3菌，接種濃度為104CFU/mL，兩種菌種各做個(gè)平行樣，M7為大于2的整數(shù)，然后將接種后的水樣培養(yǎng)在溫度為22 25°C培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，培養(yǎng)至細(xì)菌生長(zhǎng)穩(wěn)定期； 3)細(xì)菌濃度測(cè)定對(duì)步驟2中2)接種后的水樣中的濃度進(jìn)行測(cè)定，采用平板計(jì)數(shù)法，平板培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，培養(yǎng)溫度為25°C，培養(yǎng)時(shí)間為I天；4)計(jì)算AOC濃度用步驟2中3)測(cè)定的細(xì)菌濃度減去空白對(duì)照樣的細(xì)菌濃度，再除以步驟I中4)得到的產(chǎn)率系數(shù)，即可得到AOC值，分別計(jì)算待測(cè)水樣利用ZJ2、G3菌測(cè)得的AOC值，選取二者較大者作為水樣的AOC濃度。所述測(cè)試菌種ZJ2和G3為本專利發(fā)明者從再生水中新分離得到的Stenotrophomonas sp. ZJ2 和 Pseudomonas saponiphila G3,于 2012 年 2 月 28 日保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏編號(hào)分別為CGMCC No. 5813和CGMCC No. 5814，該保藏單位的地址是北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院中科院微生物研究所。所述磷酸鹽緩沖液的組成為K2HPO4 7mg/L、KH2PO4 3mg/L、MgSO4 7H20 0. lmg/L、(NH4)2SO4 lmg/L、NaCl 0. lmg/L、FeSO4 7H20 I. 8u g/L0本發(fā)明的有益效果是建立了一種更適用于再生水的生物可同化有機(jī)碳測(cè)定方法，解決了現(xiàn)有來(lái)源于飲用水及其水源水的測(cè)試菌種不能或難以在再生水中生長(zhǎng)，導(dǎo)致再生水生物可同化有機(jī)碳測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)低于實(shí)際濃度的難題，同時(shí)降低了測(cè)定所需的時(shí)間，從原來(lái)的6 9天縮短到4天，操作中所用的設(shè)備、器皿、藥品等均簡(jiǎn)單易得，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，能夠應(yīng)用于再生水水質(zhì)生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。


圖I是測(cè)定兩株菌種產(chǎn)率系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖2是利用不同測(cè)試菌種對(duì)深度處理再生水樣AOC測(cè)定結(jié)果的比較。圖3是利用不同測(cè)試菌種對(duì)二級(jí)處理再生水樣AOC測(cè)定結(jié)果的比較。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I本實(shí)施例一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，包括如下步驟步驟I :制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體方法如下將6.83mg的無(wú)水乙酸鈉溶解于IL的磷酸鹽緩沖液中，配制成乙酸碳濃度為2000mg/L的溶液，然后將其用磷酸鹽緩沖液稀釋，分別得到乙酸碳濃度為100、500、1000、3000,5000,8000 u g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。其中磷酸鹽緩沖液的組成為K2HPO4 7mg/L、KH2P043mg/L、MgSO4 7H20 0. lmg/L、(NH4)2S04lmg/L、NaCl 0. lmg/L、FeSO4 7H20 I. 8u g/L，將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液用0. 2 U m親水性聚醚砜濾膜過(guò)濾除菌；在50mL具塞錐形瓶中分別加入30mL溶液，分別接種ZJ2和G3菌，兩種菌種各做3個(gè)平行樣，接種濃度為104CFU/mL ;接種后于25°C生化培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)，培養(yǎng)3天后細(xì)菌生長(zhǎng)可進(jìn)入穩(wěn)定期，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液中的細(xì)菌濃度進(jìn)行平板測(cè)定，平板培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，于25°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)I天即可計(jì)數(shù)。將不同乙酸碳濃度下的細(xì)菌濃度對(duì)其進(jìn)行線性擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖I所示，取標(biāo)線的斜率即為產(chǎn)率系數(shù)，ZJ2菌為3. 87 X IO6CFU/u g乙酸碳，G3菌為3. 12 X IO6CFU/u g乙酸碳。步驟2 :取北京市清河再生水廠深度處理出水，對(duì)其AOC濃度進(jìn)行測(cè)定，具體步驟如下首先將水樣用0. 2 y m親水性聚醚砜濾膜過(guò)濾，除去懸浮性物質(zhì)及微生物，得到待測(cè)水樣，測(cè)定其DOC為7. 03mg/L，pH值為7. 7，不需進(jìn)行調(diào)節(jié)。在50mL具塞錐形瓶中加入30mL水樣，同時(shí)準(zhǔn)備磷酸鹽緩沖液作為空白對(duì)照，將空白對(duì)照樣同樣用0. 2pm親水性聚醚砜濾膜過(guò)濾，在待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣中分別接種ZJ2和G3菌，兩種菌種各做3個(gè)平行樣，接種 濃度為104CFU/mL ;接種后的水樣于25°C生化培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，平板計(jì)數(shù)測(cè)定其細(xì)菌濃度，測(cè)定方法同標(biāo)準(zhǔn)溶液。將測(cè)得的水樣中的細(xì)菌濃度減去空白對(duì)照的細(xì)菌濃度，再除以步驟I得到的產(chǎn)率系數(shù)，即可得到AOC值。利用本方法及利用P17、NOX的AOC測(cè)定結(jié)果如圖2所示，可見(jiàn)該再生水樣采用ZJ2和G3菌測(cè)定的AOC值分別比原方法得結(jié)果高了163%和92%，本發(fā)明的方法適用于深度處理再生水AOC的測(cè)定。實(shí)施例2本實(shí)施例一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，包括如下步驟步驟I :制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，同實(shí)施例I制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定產(chǎn)率系數(shù)。步驟2 :取北京市肖家河污水處理廠二級(jí)處理出水，對(duì)其AOC濃度進(jìn)行測(cè)定，具體步驟如下首先將水樣用0. 2 y m親水性聚醚砜濾膜過(guò)濾，除去懸浮性物質(zhì)及微生物。測(cè)定其DOC為24. 4mg/L，pH值為8. 5，調(diào)節(jié)pH為6 8。在50mL具塞錐形瓶中加入30mL水樣，同時(shí)準(zhǔn)備磷酸鹽緩沖液作為空白對(duì)照，將空白對(duì)照樣同樣用0.2 親水性聚醚砜濾膜過(guò)濾，在待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣中分別接種ZJ2和G3菌，兩種菌種各做3個(gè)平行樣，接種濃度為104CFU/mL。接種后的水樣于22°C生化培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，平板計(jì)數(shù)測(cè)定其細(xì)菌濃度，測(cè)定方法同實(shí)施例I。將測(cè)得的水樣中的細(xì)菌濃度減去空白對(duì)照的細(xì)菌濃度，再除以步驟I得到的產(chǎn)率系數(shù)，即可得到AOC值。利用本方法及利用P17、NOX的AOC測(cè)定結(jié)果如圖3所示，可見(jiàn)該再生水樣采用ZJ2和G3菌測(cè)定的AOC值分別比原方法得結(jié)果高了 248%和385%，本發(fā)明的方法適用于二級(jí)處理再生水AOC的測(cè)定。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I:制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體步驟如下 .1)乙酸碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以乙酸鈉作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，將預(yù)設(shè)量的乙酸鈉溶于磷酸鹽緩沖液中，配制乙酸碳濃度范圍為100 8000 u g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液N種，N為大于2的整數(shù)，配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液用0. 2 y m濾膜過(guò)濾除菌； .2)接種測(cè)試菌種首先在50mL具塞錐形瓶中分別加入30 40mL的所述N種標(biāo)準(zhǔn)溶液的一種，分別接種ZJ2和G3菌，接種濃度為104CFU/mL，兩種菌種各做N7個(gè)平行樣，N7為大于2的整數(shù)，然后將接種后的標(biāo)準(zhǔn)溶液培養(yǎng)在溫度為22 25°C培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，培養(yǎng)至細(xì)菌生長(zhǎng)穩(wěn)定期； .3)細(xì)菌濃度測(cè)定對(duì)步驟I中2)接種后的標(biāo)準(zhǔn)溶液中的濃度進(jìn)行測(cè)定，采用平板計(jì)數(shù)法，平板培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，培養(yǎng)溫度為25°C，培養(yǎng)時(shí)間為I天； .4)計(jì)算產(chǎn)率系數(shù)將不同乙酸碳濃度下的細(xì)菌濃度進(jìn)行線性擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，取標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率即為產(chǎn)率系數(shù)； 步驟2 :測(cè)定再生水樣AOC濃度，具體步驟如下 .1)準(zhǔn)備待測(cè)水樣首先用0.2 y m濾膜過(guò)濾水樣，然后根據(jù)需要將其pH值調(diào)節(jié)為6 .8，得到待測(cè)水樣，同時(shí)取磷酸鹽緩沖液作為空白對(duì)照樣，將空白對(duì)照樣同樣用0.2 濾膜進(jìn)行過(guò)濾； .2)接種測(cè)試菌種首先在50mL具塞錐形瓶中分別加入30 40mL的所述待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣，在待測(cè)水樣和空白對(duì)照樣中分別接種ZJ2和G3菌，接種濃度為104CFU/mL，兩種菌種各做個(gè)平行樣，M7為大于2的整數(shù)，然后將接種后的水樣培養(yǎng)在溫度為22 25°C培養(yǎng)箱中靜置黑暗培養(yǎng)3天，培養(yǎng)至細(xì)菌生長(zhǎng)穩(wěn)定期； .3)細(xì)菌濃度測(cè)定對(duì)步驟2中2)接種后的水樣中的濃度進(jìn)行測(cè)定，采用平板計(jì)數(shù)法，平板培養(yǎng)基為營(yíng)養(yǎng)瓊脂，培養(yǎng)溫度為25°C，培養(yǎng)時(shí)間為I天； .4)計(jì)算AOC濃度用步驟2中3)測(cè)定的細(xì)菌濃度減去空白對(duì)照樣的細(xì)菌濃度，再除以步驟I中4)得到的產(chǎn)率系數(shù)，即可得到AOC值，分別計(jì)算待測(cè)水樣利用ZJ2、G3菌測(cè)得的AOC值，選取二者較大者作為水樣的AOC濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述測(cè)試菌種ZJ2和G3為本專利申請(qǐng)人從再生水中新分離得到的 Stenotrophomonas sp. ZJ2 和 Pseudomonas saponiphila G3,于.2012年2月28日保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，菌種保藏編號(hào)分別為CGMCC No. 5813和CGMCCNo. 5814，該保藏單位的地址是北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路I號(hào)院中科院微生物研究所。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述磷酸鹽緩沖液的組成為K2HP047mg/L、KH2P043mg/L、MgSO4 7H20 0. lmg/L、(NH4) 2S04lmg/L、NaCl 0. lmg/L、FeSO4 7H20 I. 8u g/L0
全文摘要
一種測(cè)定再生水生物穩(wěn)定性的方法，包括如下步驟步驟1制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體方法為1)乙酸碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；2)接種測(cè)試菌種；3)細(xì)菌濃度測(cè)定；4)線性擬合；步驟2測(cè)定再生水樣AOC濃度，具體方法為1)準(zhǔn)備待測(cè)水樣；2)接種測(cè)試菌種；3)細(xì)菌濃度測(cè)定；4)計(jì)算AOC濃度；本發(fā)明利用從再生水中篩選的菌種，建立了一種更適用于再生水的生物可同化有機(jī)碳測(cè)定方法，解決了現(xiàn)有來(lái)源于飲用水及其水源水的測(cè)試菌種不能或難以在再生水中生長(zhǎng)，導(dǎo)致再生水測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)低于實(shí)際濃度的難題，同時(shí)降低了測(cè)定所需的時(shí)間，從原來(lái)的6～9天縮短到4天，操作器具簡(jiǎn)單易得，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，能夠應(yīng)用于再生水水質(zhì)生物穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)C12Q1/06GK102660628SQ20121007276
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者胡洪營(yíng), 蔣豐, 許雪喬, 趙欣 申請(qǐng)人:清華大學(xué)