龐玲玲,劉承彰
(青島海爾施特勞斯水設備有限公司,山東 青島 266070)
軟水鹽,又名離子交換樹脂再生劑,其主要化學成分為氯化鈉(NaCl),一般形狀為球劑。有效去除水中的鈣、鎂離子等雜質(zhì),再生和還原樹脂,提升水質(zhì)化效率。
離子交換樹脂再生的過程:軟水鹽采用反沖洗的方法,通過離子交換而把樹脂吸附的雜質(zhì)離子置換出來,恢復離子交換樹脂的吸附能力[1]。
軟水鹽主要應用在軟水機上,軟水能極大地改善生活品質(zhì):軟水沐浴、洗臉有很好的美容作用,洗浴后皮膚不緊繃,透氣性好,頭發(fā)表面柔滑[2]。軟水洗衣物衣物始終柔軟靚麗如新。軟水洗餐具、茶具晶瑩剔透,臉盆、浴缸也不再有難以清理的污漬,省時省力;延長涉水電、涉水管件的使用壽命。
水處理設備(包括軟水機)本是改善水質(zhì),但一直存在自身滋生細菌的情況[3]。王達偉等檢測305臺水質(zhì)處理設備,發(fā)現(xiàn)總體性能實驗中27臺(8.9%)菌落總數(shù)超過GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定的限值100 CFU/mL;入戶調(diào)查52臺設備,發(fā)現(xiàn)15臺水處理設備出水中菌落總數(shù)超過GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定的限值100 CFU/mL,菌落總數(shù)超標率達 28.8%,菌落總數(shù)中的細菌進一步分離鑒定,檢出的細菌有銅綠假單胞菌、蠟樣芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等。而同時檢測的自來水水樣,均未檢出菌落總數(shù)、總大腸菌群及大腸埃希氏菌。
軟水鹽的主要成分是氯化鈉,高濃度的氯化鈉能抑制細菌生長且不易蒸發(fā)[4],如果離子交換樹脂再生劑除了再生和還原樹脂,同時還能殺菌和抑菌,就能一舉兩得,所以,設計了實驗來確認軟水鹽的殺菌和抑菌效果。
選擇革蘭氏陰性代表菌為大腸桿菌ATCC 25922;革蘭氏陽性菌代表菌為金黃色葡萄球菌ATCC 6538;芽孢桿菌的代表菌為枯草芽孢桿菌ATCC 6633。
選擇BHI肉湯培養(yǎng)基(腦心浸出液肉湯,北京陸橋,CM 917), 大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌這三種菌在BHI肉湯培養(yǎng)基中能很好地生長繁殖。加入一定比例軟水鹽的肉湯,如果菌不增長或增長數(shù)量降低,表明該濃度軟水鹽具有抑菌作用,如果菌的數(shù)量減少,則說明具有殺菌作用[4]。
分別配制含有26.5%(質(zhì)量體積比),6.6%軟水鹽(質(zhì)量體積比)的BHI肉湯,模擬在凈水機中可能出現(xiàn)的濃度,26.5%BHI接近飽和氯化鈉的濃度,軟水鹽罐使用的時候,自來水和軟水鹽以3:1的比例打入離子交換樹脂罐,軟水鹽濃度接近6.6%。
試驗組。分別配制含6.6% NaCl、26.5% NaCl的腦心浸液肉湯(BHI肉湯,陸橋,貨號: CM917 ),分別接種金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌,37 ℃培養(yǎng)24 h。
對照組。同時將金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌,接種普通腦心浸液肉湯(BHI肉湯,陸橋,貨號: CM917 ),37 ℃培養(yǎng)24 h。
對培養(yǎng)24 h后的試驗組和對照組腦心浸液肉湯(BHI肉湯,陸橋,貨號: CM917 )分別進行計數(shù),每個梯度檢測兩個平行樣,計算平均值。
抑菌率的計算:
(1)培養(yǎng)18 h~24 h的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌菌懸液,分別進行系列稀釋,進行計數(shù)。計數(shù)結果為:大腸桿菌1.2×109CFU/mL;金黃色葡萄球菌 3.7×108CFU/mL;枯草芽孢桿菌2.5×107CFU/mL。
(2)培養(yǎng)18 h~24 h的大腸桿菌菌懸液,稀釋至10-4(濃度為1.2×105CFU/mL),接種2 mL(接種量為:2.4×105CFU)至200 mL BHI肉湯(對照),200 mL含6.6% NaCl的腦心浸液肉湯,200 mL含26.5% NaCl的腦心浸液肉湯,37 ℃培養(yǎng)24 h,用營養(yǎng)瓊脂平板進行計數(shù)。結果見表1、圖1
圖1 大腸桿菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯結果(培養(yǎng)24 h)
圖2 大腸桿菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯中的平板結果
表1 大腸桿菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯中的結果
從表1可見,26.5%的軟水鹽抑菌效果較好,大腸桿菌完全不生長。最初接種到200 mL含26.5%軟水鹽培養(yǎng)液的大腸桿菌濃度為1.2×103CFU/mL,經(jīng)過24 h的培養(yǎng),細菌濃度不但沒有增加,下降至0,說明26.5%的軟水鹽殺菌效果較好。6.6%軟水鹽,同樣最初接種到200 mL含6.6% 軟水鹽培養(yǎng)液的大腸桿菌濃度為1.2×103CFU/mL,24 h后大腸桿菌濃度降低至2.9×102CFU/mL,殺菌效果較弱,但相比對照組增菌后的濃度1.4×109CFU/mL,抑菌效果較為明顯。
(3)培養(yǎng)18 h~24 h的金黃色葡萄球菌,稀釋至10-4(濃度為3.7×104CFU/mL),每種菌接種2 mL(接種量為7.4×104CFU)至200mL BHI肉湯(對照),200 mL含6.6%NaCl的腦心浸液肉湯,200 mL含26.5% NaCl的腦心浸液肉湯,37 ℃培養(yǎng)24 h后,用營養(yǎng)瓊脂平板計數(shù)。結果見表2、圖3、圖4。
圖3 金黃色葡萄球菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯結果(培養(yǎng)24 h)
圖4 金黃色葡萄球菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯中的平板結果
從表2可見,26.5%的軟水鹽抑菌效果較好,金黃色葡萄球菌完全不生長。接種到200 mL含26.5%軟水鹽培養(yǎng)液的金黃色葡萄菌濃度為3.7×102CFU/mL, 經(jīng)過24 h的培養(yǎng),細菌濃度不但沒有增加,下降至0,說明26.5%的軟水鹽殺菌效果很好。接種到200 mL含6.6%軟水鹽培養(yǎng)液的金黃色葡萄球菌濃度為3.7×102CFU/mL,24 h后數(shù)量增加至3.4×104CFU/mL,6.6%的軟水鹽對金黃色葡萄球菌沒有殺菌效果,但細菌的增殖數(shù)量相比對照組24 h增菌后的濃度2.8×108CFU/mL,抑菌效果較為明顯。
表2 金黃色葡萄球菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯中的結果
(4)培養(yǎng)18 h~24 h的枯草芽孢桿菌,分別接種2 mL菌懸液(接種量為5.0×107CFU)至200 mL BHI肉湯(對照),200 mL含6.6%NaCl的腦心浸液肉湯,200 mL含26.5% NaCl的腦心浸液肉湯,37 ℃培養(yǎng)24 h后,用營養(yǎng)瓊脂平板計數(shù),結果見圖5、圖6、表3。
圖5 枯草芽孢桿菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯結果(培養(yǎng)24 h)
圖6 枯草芽孢桿菌接種到含不同濃度軟水鹽的增菌肉湯中的平板結果
表3 枯草芽孢桿菌接種到含不同濃度軟水鹽增菌肉湯中的結果
從表3可見,26.5%的軟水鹽抑菌效果較好,枯草芽孢桿菌有微量生長。最初接種到200 mL含26.5%軟水鹽肉湯培養(yǎng)液的枯草芽孢桿菌濃度為2.5×105CFU/mL,經(jīng)過24 h的培養(yǎng),細菌濃度沒有增加,下降至31 CFU/mL,說明26.5%的軟水鹽殺菌效果較好。接種到200 mL含6.6%軟水鹽培養(yǎng)液的枯草芽孢桿菌濃度為2.5×105CFU/mL,24 h培養(yǎng)后細菌數(shù)量增加至1.6×107CFU/mL,6.6%軟水鹽對枯草芽孢沒有殺菌效果,但細菌增殖速度,相比對照組24 h增菌后的濃度8.1×107CFU/mL,抑菌效果也較弱。
1)設計的肉湯增殖實驗適用于軟水鹽的殺菌抑菌作用研究。
2)肉湯增殖實驗表明,26.5%軟水鹽殺菌和抑菌都有效果,對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,26.5%軟水鹽殺菌和抑菌效果都比較明顯;對于枯草芽孢桿菌,殺菌抑菌有效果略弱一些,這可能與枯草芽孢桿菌含有芽胞抗逆性強有關;6.6%軟水鹽對三種菌都有抑菌效果,殺菌效果不明顯,其中大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌效果明顯,對枯草芽孢桿菌抑菌效果弱一些。
水質(zhì)處理器普遍存在細菌滋生問題,軟水機也不例外,實驗數(shù)據(jù)為軟水鹽在殺菌和抑菌上的應用提供技術數(shù)據(jù),豐富了抑菌工藝的基礎數(shù)據(jù)。