關於常規工藝水廠中細菌總數和芽孢桿菌風險防控的/試/運/營/措/施
項目背景
某水廠是一所採用常規處理工藝的飲用水生產廠，坐落於廣東省深圳市，日生產能力為35-42萬噸，有完整嚴格的內控標準。
表1：《深圳市城市供水水質公報》中某水廠細菌總數檢出率
2017年1月-2019年9月，根據深圳市水務局對深圳市47個水廠的每月抽檢，《深圳市城市供水水質公報》中的檢測結果顯示，某水廠出廠水中細菌總數這一指標的檢出率為29.03%。為進一步提高該水廠微生物防控效率，特別關注芽孢桿菌及其芽孢的風險，進行了防控措施的探索。
表2：某水廠進出水中片狀菌檢出情況
自2019年5月開始，該水廠加強對原水中芽孢桿菌的檢測，檢測方法包括平皿培養法和鑑定培養皿兩種[1]，先採用平皿培養，如出現片狀菌落，可定性判斷存在芽孢桿菌，通過片狀菌菌落個數初定芽孢桿菌數，鑑定性培養基作為輔助驗證方法。
檢出情況如表2，結果顯示，出廠水中芽孢桿菌與原水檢出情況無線性相關，進水中芽孢桿菌穩定較少，出水芽孢桿菌穩定較少，但檢出率較高。
表3：某水廠濾後水中片狀菌檢出情況
除進出廠水檢測外，對濾後水進行重點關注，結果如表3，濾後水芽孢桿菌的檢出明顯較進出水多，可見，濾池內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
除原水中芽孢桿菌汙染源有波動外，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，對回用水進行了細菌總數及對應的芽孢桿菌情況進行了檢測，結果如表4。
細菌總數檢測圖片如下：
回收水中細菌總數在104-105數量級，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、出廠水中的細菌總數和芽孢桿菌分佈情況。
一般細菌可通過次氯酸鈉投加量調整實現控制，但芽孢桿菌及其芽孢耐氯能力較強，芽孢桿菌是耐氯菌中的優勢菌種，在目前處理工藝中無法得到有效控制，在行業內暫時沒有有效控制經驗。
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，存在突然爆發的風險，表現為細菌總數增多甚至超標，可引起人類食物中毒，造成嘔吐、腹瀉等危害。
鑑於以上芽孢桿菌的生物特性，某水廠制定相應的工藝調整措施，擬在試運行期間，觀察記錄對細菌總數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現[2]，芽孢桿菌在遇到0.6mg/L的次氯酸鈉時被刺激變成芽孢，形成自我保護體，外界環境好轉時再次萌發。時空分佈數據顯示[2]，芽孢桿菌在常規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注“殺菌”，忽略了芽孢的沉降性能。芽孢的細胞壁富含肽和聚糖，被絮狀物捕捉吸附後可沉降。從這個思路出發，建立“刺激芽孢桿菌轉變為芽孢，在沉降絮凝階段轉移出制水工藝 ”的技術方法進行控制。
在原水中檢出芽孢桿菌或濾後芽孢桿菌增多時，首先加強濾池反衝洗強度，2個運行週期後，開始增強混凝沉澱前的加氯刺激，提高次氯酸鈉投加量為0.65-0.85mg/L，同時加強混凝沉澱，保證混凝沉澱效果，期間保持較高強度反衝洗。綜合考慮試運行措施中，混凝沉澱前提高次氯酸鈉投加量這一措施，可能加大消毒副產物生成風險，試運行一個月後，恢復了水廠原工藝參數。
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日後恢復原運行參數。試運行前後，持續檢測原水、出水中的芽孢桿菌，加強對過程水、出廠水的細菌總數和同期芽孢桿菌及其芽孢的檢測。
試行效果
表5：試運行前後微生物指標變化情況
2019年10月18日-11月25日為控制措施試運行時間，優化措施試行前後的微生物情況如表5。
由表中數據可見，試運行措施啟動，能顯著降低濾後細菌總數，
芽孢桿菌有逐漸減少並穩定的趨勢。~ 創新點及總結 ~
對於某水廠，當原水或濾後水中芽孢桿菌超過10mg/L以上，或濾後細菌總數超過800mg/L時，可啟動系列措施：
首先加強濾池反衝洗強度，2個運行週期後，開始增強混凝沉澱前的加氯刺激，提高次氯酸鈉投加量為0.65-0.85mg/L，同時加強混凝沉澱，保證混凝沉澱效果，期間保持較高強度反衝洗。綜合考慮消毒副產物風險，濾後芽孢桿菌和細菌總數穩定下降後，停止措施。
以上系列措施，考慮了芽孢桿菌的控制，打破傳統“殺菌”思路，在芽孢桿菌富集和爆發前，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、富集和爆發的風險，提高細菌總數和芽孢桿菌的防控效率。以上內容為其他水廠提供技術參考。
