KTWw270与饮用水所接触材料的微生物强化工作—试验与评定

1、KTW w270与饮用水所接触材料的微生物强化工作一试验与评定W 270号标准 2007年11月饮用水所接触材料的微生物强化工作一试验与评定序言本标准是技术委员会水质材料中所包含的材料的微生物强化篇 的修订版，修订人为DVGW-Ad hoc集团。本标准阐述了针对饮用水所接 触材料的微生物强化工作所进行的试验。当由有机物质制成的材料或包含有机物质的材料接触饮用水时，分子 量较小的有机物质可能培养出表面生物质，细菌将通过这些表面生物质接 触到饮用水。本标准的首次施行时刻是1984年。直至今日，对有机材料进行的试验 和评定仅限于其有关于饮用水而言的卫生及生理特性。在此之前，全然无 法对微生物的行为进

2、行判定。本标准提出了一种可用于在真实生命条件下对各类材料进行微生物试 验的试验方法。本标准的目的在于向供水单位、供水公司以及供水用户提 供一项可用于饮用水所接触材料的微生物评定工作的可选方法，以确保饮 用水供水用户的安全。有关于11/99版，本标准的修订版所改进的三点观点为：缩短为期6个月的试验周期，阻止新材料和更优材料的培养；提升试验过程的精确度；将测定限制大幅降至低于0.1ml/800 cm2,截止至目前，上述限制同时 也是评定限制。目前尚无法获得与材料的物理行为、化学行为、工艺行为和毒理行为 有关的额外信息。通过本试验方法亦无法了解材料接触水、清洗剂和消毒 剂时稳固性。W 270:199

3、9-11号的DVGW-标准已被现有标准取代。修改与W 270:1999-11号的DVGW-标准相比，本标准做出如下修改：试验周期的变更表面生物质的体积测定工作的变更限制值的变更0 引言为了不考虑饮用水所受到的微生物阻碍，在本领域内只可使用可不能 在接触饮用水时产生微生物强化作用的材料。微生物会在所有潮湿的表面上迁移。该迁移过程可不能对饮用水造成 负面阻碍。然而，当所提供的有机物质能够被微生物消耗时，材料将会产 生表面生物质，而不是微生物的迁移作用。表面生物质是不被同意的，因 其将成为致病细菌或潜在致病细菌的潜在温床。本标准通过试验方法来定义表面迁移和表面生物质的区别。区别标准 为试验方法中较低

4、的测定限制（参见9.2）。表面迁移是通过各阴性对比物 的试验结果来进行定义的。1 范畴本标准描述了一种可用于测定将与饮用水接触或将于准饮用水接触的 有机材料和包含有机成分的材料上微生物增长情形的试验方法。本方法适用于以下材料：属于制成品（工厂制品）的材料，例如：管道以及现场中使用的材料（现场所用产品），例如：涂料由于测定过程中将显现种种技术难题，本方法不适用于润滑脂类和油 类材料。只要材料中包含有机成分，就应进行试验。2 参考标准本标准中包含有从其他刊物中援引的推测，有些标注有日期，有些未 标注日期。这些参考标准将在本试验的合适位置中援引，具体的参考标准 如下所列。关于标注有日期的参考，只有在

5、本标准进行修正或修订时，任何上述 参考的后续修正版本和修订版方为适用。关于未标注日期的参考，上述参 考的最新版本方为适用。TrinkwV 2001 表 2001 年 3 月 21 日（BGBl 2001,第一部分，Nr. 24,P. 959）, DIN EN 901饮用水处理工序所用产品-次氯酸钠定义现场所用产品在现场生产或制成的产品，例如：涂料生物膜这是一个通用术语，指的是在与饮用水接触的材料上生成的表面迁移 及表面增长生物质。阴性对比物由可不能可再生性地生成表面增长生物质的材料所制成的试样（通常 制成试样板）。表面迁移在饮用水所接触的任何表面上存在的生物质，前提是材料中并未包含 与抗微生物

6、剂具有同等作用的成分。可将表面迁移懂得为接触培养、互换， 同时可使用微生物试验程序来测定表面迁移。3.5 表面增长生物质在饮用水所接触材料的表面生长出的生物质，该生物质一刮即剥落。 表面生物质是由微生物（活体和死体细胞）和胞外聚合物组成的。3.6 阳性对比物能够通过向表面输送生物可降解物质而可再生性地生成表面增长生物 质的材料所制成的试样（通常制成试样板）。试样用于试验的某一材料或产品的各项试件的整体。3.8 产品由一种或多种材料制成的零部件，且按推测这些零部件将在饮用水的 回收、处理或供配过程中与饮用水发生接触。试件由将同意试验的材料制成的零部件（最好能制成试件板）。在专门情形 中，有关产品

7、或有关产品的零部件可被用作试件（例如：复合管）。3.10 试验用水用于检验饮用水水质的水样（不可包含氯或其他消毒剂）。3.11 饮用水供人类饮用的且符合饮用水治理条例规定的水。3.12 工厂制品于受控条件下，在某一工厂内生产的产品。3.13 复合材料包含有不同种类材料的材料，且该材料与水接触的表面将可能产生作 用。3.14 材料通过规定的制作法和规定的制造方式制造的零件所制成的材料。4 试验原理先用消毒剂清洗试件，再用饮用水冲洗，之后将试件放入一个试验箱 内用缓慢流淌的试验用水冲浸试件。在规定的时刻后取出试件，先将其浸 入水中，再刮落试件上的表面增长生物质，进行离心分离后，测量上述生 物质的重

8、量。5 差不多要求5.1 综述试件应能在成分、加工和特性等方面代表制成品。不建议按照本标准 对预产品进行试验。在试验复合产品（例如：复合管道、软管和涂料）时 应将其当作产品来进行试验，并按照本标准开展该试验。在试验开始前，应将待试验材料的化学成分、产品代码或品牌名称以 保密的方式提供给负责试验的试验机构。材料的成分应符合国家规定（确 信列表）并应获得试验实验室的批准。样本的生产制造应与制成品的预期生产制造相一致。若无法实现上述 一致性，制造商应确保样本的特性与产品的特性相一致。还应向试验机构 提供其制造方式和潜在的补救措施。样本应附带有独一无二的标识。5.2 参照材料为保证试验流程不受干扰，有

9、必要采纳并完善具有指定的微生物行为 的材料。阳性对比物应能够为生物质的形成提供生物可降解物质，而阴性 对比物应能够证明在试验周期内仅发生表面迁移现象（未受到试验材料阻 碍的前提下）。试验仪器和试剂用于管道和软管的试验箱和试验模块试验箱、盖罩、挂钩或用于将试件置入试验箱的其他设备以及进水管 均应由具有微生物惰性的材料（不锈钢、玻璃）制成的。试验槽的容积应 达到100 L左右。进水应从槽底进入，出水应从试验箱另一侧的顶部流出。管道和软管的试验模块应按如下方式装配：以垂直方式安装管道或软 管的样本，并用一柱受控的试验用水通流（从箱顶到箱底）冲浸样本。试验用水在静水压条件下流经一个带有定点溢流的可移动

10、小型容器（相当于 一个管体式水管）。6.2 刮除器应使用带有一个橡胶盖（例如：窗户清洁器）或由硬塑料制成的宽度 在12cm至15cm之间的刮除器。进行管道和软管表面刮除时，应使用一个具有适当直径并固定在一个 不锈钢棒条上的圆锥薄（由硅树脂或硬聚氯乙烯制成）来充当刮除器。6.3 离心机应使用带有外旋转转头且性能至少达到3000xg重力加速度的离心机。6.4 离心分离专用玻璃器皿应使用专门制造的试验管，其底部的标定刻度范畴为0.01ml到0.4ml， 每刻度代表0.01ml （参见图1）。若表面生物质的推测体积超过0.5ml （阳 性对比物），则建议使用容积约为15ml的圆锥形离心管（同见9.4.

11、3）。图1：离心分离专用玻璃器皿（样例）流量计应使用可测量流量为2公升/小时至25公升/小时的通流的液体流量计。试剂6.6.1 消毒剂按照DIN EN 901 （应用于试件的预处理）的规定，应使用游离氯含量 为（10+1）g/l的次氯酸钠溶液。6.6.2 试验用水试验用水中不可含有任何生长抑制物质（例如：氯、二氧化氯）（参见 3.10）。温度范畴应为（12+5）。6.6.3 阳性对比物阳性对比应在具有微生物惰性的材料（玻璃或不锈钢）所制成的薄板 （表面面积至少达到800cm2）上进行，该薄板的一侧应覆有石蜡（熔点在 56至58、默克编号7337号，或使用等效产品）。6.6.4 阴性对比物阴性对

12、比应在具有微生物惰性的材料（玻璃或不锈钢）所制成的薄板 （表面面积至少达到800cm2）上进行。试件的制备和预处理试件为进行材料试验，可将试件制成试验板（亦是通常的做法）。在专门情 形下，制成品和制成品的各零部件亦可用于试验（参见第3章节）。在接触 试验用水期间，应至少使用一件试件来进行阳性和阴性对比，并使用两件 试件来进行待试材料的试验。所有试件的总面积应达到800cm2,且典型尺 寸应为 20cm X 20cm X 0.2cm。试件的预处理在初次被浸入试验箱之前，试件、阳性对比物和阴性对比物应先同意 试验用水（参见3.9）连续（20+1）小时的冲洗。再使用次氯酸钠溶液（参 见5.1）对试件

13、、阳性对比物和阴性对比物进行连续（30+5）小时的消毒， 之后再用试验用水冲洗两分钟。刮取表面生物质后进一步接触试验用水的 操作（如下所述）不可视为已完成新一轮的预处理。7.3用于管道和软管的试验箱或试验模块的制备在用试验箱进行试验之前，先用试验用水进行清洗。用试验用水冲洗 试验系统（30+5）分钟。之后将试验用水注入试验箱并开始以（20+2） l/h 的流量注入贯穿整个试验箱的试验用水连续水流。用于管道和软管的试验模块内的通流应在0.4m/h至3m/h之间，以幸免 在生物膜（表面迁移和表面增长生物质）上产生重大切力。试验程序综述完成预处理后（参见7.2）,将试件装入已制备好的试验箱中（参见7

14、.3）。 各个试验箱至少应配有一个阳性对比物和一个阴性对比物。在各个试验箱中，可用不同的试件接触试验用水。安装试件时，可将 其悬挂在挂钩上或用一个安装在试验箱底部的单独装置来定位试件。在任 何情形下，各试件的表面应平均地接触流淌中的试验用水，各试件之间不 可存在任何接触。试件应浸在试验箱中，并在各个试验周期（参见8.2）终止后将其取出。 下列要求应得以满足：在试验周期内，试件不可见光试件应完全浸入试验箱内流量为（20-2）l/h的试验用水应连续贯穿性地在试验箱内流淌试验用水的温度应保持在（12+5）不可将试件取出试验箱，除非需要对试件进行评判（参见8.2）至于在对管道和软管进行试验时，应通过将

15、试件垂直地安装在管道和 软管的试验模块内并用一柱受控的试验用水通流（从箱顶到箱底）冲浸样 本，以满足上述要求。取出试件在将试件、阳性对比物和阴性对比物从试验箱中取出之前，先通过抽 吸或撇沫的方式来去除水面上任何浮游层（若有必要的话）。之后再将试件、 阳性对比物和阴性对比物从试验箱或管道和软管的试验模块中取出（例如: 可使用不锈钢的钩子或镊子来进行取出操作）。切勿触摸受试件的表面。让试件、阳性对比物和阴性对比物中的残水滴流（1+0.5）分钟。对试件进行的检查-刮取应使用刮除器（参见6.2）来刮取生物质（表面增长生物质），并单独 使用圆锥塞/堵头来刮取管道和软管上的生物质并将其完全转移到离心分离

16、专用玻璃器皿中。关于未产生可辨认的表面增长生物质的样本，则应进行接触培养/互换: 应使用营养琼脂培养基（按照DWD中所述试验程序的要求），若需培养真 菌类，则可使用沙鲍洛琼脂培养基（默克编号7662号产品或等效产品）。 接触培养菌应先培养两天，再用沙鲍洛琼脂培养基培养5天，培养温度为2 0。8.4 刮取后连续接触试验用水试验周期终止且已完成生物质的刮取后，应使用流淌的饮用水（参见3. 11）来清洗已取出的试件（包括各阳性和阴性对比物），清洗后不可在存在 任何残余的表面增长现象。在此之后，应将试件（包括各阳性和阴性对比物）重新浸入试验用水，以此为试验箱内新一轮的试验周期或管道/软管试 验安排做预

17、备。8.5 表面增长生物质的离心分离和测定应采纳离心分离法来浓缩转移至离心分离专用玻璃器皿中的生物质， 可用3000xg的重力加速度离心分离10分钟，亦可用4000xg的重力加速度 离心分离5分钟。测试结果记录中应注明生物质的颜色和浓度。通过离心分离玻璃的刻度来读取表面生物质体积的读数。对表面增长生物质进行的检查当无法明确地确认从表面上刮取的物质属于微生物表面生物质或无机 物（例如：矿物沉淀）时，必须进行进一步的研究。8.7试验周期各材料或产品均需经历数次试验周期。这些试验周期均在同一时刻开 始。各个试验周期均包含阳性对比物和阴性对比物的试验周期。为期1个月的试验周期先让试件（2X800cm2

18、并列排放，参见7.1）、阳性对比物和阴性对比 物接触试验用水4周时刻，随后按照8.2和8.3中所述方式对其进行取出和 检查操作。之后再使其接触试验用水4周时刻。重复这一试验程序，直至3 期试验周期（3X4周）或选择进行的4期试验周期（4X4周）终止时（试 验1a、1b、1c和选择进行的试验1d）。为期2个月的试验周期在此情形中，将沿袭每月一次的试验周期所采纳的试件处理方式来处 理试件（2X800cm2并列排放，参见7.1）、阳性对比物和阴性对比物，但 不同点在于接触试验用水的时刻被延长至8周。重复这一试验程序，直至1 期试验周期（1X8）或选择进行的2期试验周期（2X8周）终止时（试验 2a和

19、选择进行的试验2b）。为期3个月的试验周期先让试件（2X800cm2并列排放，参见7.1）、阳性对比物和阴性对比 物接触试验用水12周时刻，随后按照8.2和8.3中所述方式对其进行取出 和检查操作（试验3a）。表1以图表的方式给出不同的试验用水接触时刻。表1:接触时刻和试验周期接触时长/周期试件数量4周后8周后12周后可选：16周后为期1个月的2X800cm2刮取表面刮取表面生刮取表面生可选：试验周期表面面积生物质物质物质刮取表面生物（在任意4周（以及一（平均数=（平均数=结（平均数=结质内进行刮取）个阳性对结果1a）果1b)果1c)（平均数=结比物和一ml阳性对ml阳性对比ml阳性对比果1d

20、)个阴性对比物物物ml阳性对比比物）ml阴性对ml阴性对比ml阴性对比物比物物物ml阴性对比物为期2个月的 试验周期（在任意8周2 X 800cm2开 始 接刮取表面生物质（平均数=结可选：表面面积（以及一刮取表面生物 质内进行刮取）个阳性对触果2a)（平均数=结比物和一时ml阳性对比果2b)个阴性对 比物）刻 0物ml阴性对比ml 物阳性对比物ml阴性对比物为期3个月的 试验周期（在任意12周 内进行刮取）2X800cm2刮取表面生 物质（平均数=结果3a）ml阳性对比物ml阴性对比 物表面面积（以及一 个阳性对 比物和一 个阴性对 比物）评判和评定对符合要求的试验成果进行的评判仅可在试验程

21、序符合要求后对已完成试验的材料进行评判和评定。当 下列条件得以满足时，可视为试验程序已符合要求：阳性对比物上存在微生物的表面增长生物质（在石蜡（如上所述）的 作用下其容量至少达到1.5ml/800cm2 ，参见8.5）。阴性对比物上不存在微生物的表面增长生物质（0.01ml/800cm2），但 通过接触培养/互换后可检测到微生物的表面迁移。若试验成果未能满足要求，则应使用新的试件（包括阳性对比物和阴 性对比物）来重新完成整个试件流程。评定9.2.1 综述对材料进行的评定取决于表面增长生物质的体积。在各个试验周期内， 将在已完成试验的材料表面上2X800cm2面积范畴内进行刮取。通过各试 验周期

22、的并行结果值即可得出算术平均数。这些平均数的值将作为评定的 基础。化验程序的检测限值为0.01ml/800cm2。各试验周期的结果值均保留 到小数点后两位。9.2.2 评定（未有可选的月度数据）9.2.3 式评定材料（亦可参见表2）：a） 在所有的试验周期终止后仅显现表面移生（将试件的接触培养/ 互换与相应的阴性对比物进行对比）或仅产生体积W（0.05+0.02） ml/800c m2的表面增长生物质的材料符合本标准的要求且具备可使用性，从微生物 学的角度来看，这些材料在接触饮用水时不受任何限制。b） 在某一试验周期内显示的表面增长生物质的结果值 （0.05+0.0 2） ml/800cm2的

23、材料不符合本标准针对能够在饮用水中用于一样用途的材 料所提出的要求。c） 用作较大的接合点和接合垫（D1类）的材料的限值为（0.12+0. 03） ml/800cm2。此外，结果值（加上公差后）应出现出持平或下降的趋势， 即结果值1c应小于等于1b,结果值3a应小于等于2a （参见表2）。d） 用作表面较小的接合点和接合垫（D2类）的材料的限值为（0. 20+0.03） ml/800cm2。除为期一个月的试验周期（1a）的首个结果值外，其 他试验周期的结果值不得大于（0.20+0.03） ml/800cm2。此外，结果值（加 上公差后）应出现出持平或下降的趋势，即结果值1c应小于等于1b,结果

24、 值3a应小于等于2a （参见表2）。e） 不存在表面增长生物质或表面迁移（将试件的接触培养/互换与 相应的阴性对比物进行对比）的材料不符合本标准针对能够在接触饮用水 的情形下进行使用的材料所提出的要求。表2：未有可选月度值时所进行的评定的概观（9.2.2）为期1个月的试验周期为期2个月 的试验周期为期3个月 的试验周期材料使用范畴试验结果（平均数）1a试验结果（平均数）1b试验结果（平均数）1c试验结果（平均数）2a试验结果（平均数）3a接触饮用水 的广泛使用 的材料（不受限制）所有的试验结果（平均数）均W（0.05+0.02） ml/800cm2接触饮用水 的可用作较 大的表面接 合垫和接

25、合 点的材料（D1）若1a三1b1a不可用于评定（若1a大大低于1b， 请参见9.2.3 “可选月 度值”）所有的试验结果（平均数）均W （0.12+0.03） ml/800cm2, 且 1cW1b, 3aW2a接触饮用水 的可用作较 小的表面接 合垫和接合 点的材料（D2）若 1aN1b1a不可用于评定（若1a大大低于1b, 请参见9.2.3 “可选月 度值”）所有的试验结果（平均数）均 （0.20+0.03） ml/800cm2, 且 1cW1b, 3aW2a9.2.3使用可选月度数据进行的评定9.2.3.1 综述只有当用于D1和D2的材料同意试验，且为期一个月的试验周期的首 个结果值低于

26、限值而为期一个月的试验周期的第二个结果值（1b）高于限 值时方可对各项可选月度结果进行评判（参见表3）。除可选月度结果值外， 为期一个月的试验周期的第4个结果值（1d）和为期2个月的试验周期的 第2个结果值（2b）差不多上为评定而确定，亦可用于评定。由此，为期 一个月的试验周期的首个结果值（1a）即被忽略。在这些情形中，对材料 进行的评定始于为期一个月的试验周期的第2个结果值（参见表3）。5.2.3.2 表面较大的接合点和接合垫（D1）除为期一个月的试验周期的第2个结果值（1b）外，所有的结果值均 应小于等于（0.12+0.03） ml/800cm2。此外，结果值应出现出持平或下降的 趋势，即

27、1dW1c, 2bW2a且3aW2a （参见表3）。5.2.3.3 表面较小的接合点和接合垫（D2）除为期一个月的试验周期的第2个结果值（1b）外，所有的结果值均 应小于等于（0.20+0.03） ml/800cm2。此外，结果值应出现出持平或下降的 趋势，即1dW1c, 2bW2a且3aW2a （参见表3）。表3：使用了可选月度结果值的评定的概观（参见9.2.3）为期1个月的试验周期为期2个月 的试验周 期为期3个月 的试验周 期材料 使用范畴试验结果（平均数）1a试验结果 （平均数） 1b试验结果 （平均数） 1c试验结果 （平均数） 1d试验结果 （平均数）2a试验结果 （平均数）3a在

28、接触饮用 水的情形下 可用作较大 表面接合垫 和接合点的 材料（D1）1a人人低 于1b且1a 低于限值若 1bN1c,1b不可用 于评定所有的试验结果(平均数)均W(0.12±0.03)ml/800cm2, 且 1dW1c, 2bW2a 且 3aW2a在接触饮用 水的情形下 可用作较小 表面接合垫 和接合点的 材料（D2）1a人人低 于1b且1a 低于限值若 1bN1c,1b不可用 于评定所有的试验结果(平均数)均W (0.20+0.03 )ml/800cm2, 且 1dW1c, 2bW2a 且 3aW2a10 试验报告和试验证书10.1 试验报告中的详细信息试验结果和图表式评判是试验报告的固定内容。本试验报告至少应包含以下附加数据：试验报告按照DVGW之W270号标准（2007年11月）进行的试验材料/产品讲明材料/产品的名称（品牌名称）制造商成分信息（已被提交、评判和批准）制造方法（已被提交/提供）使用范畴（管道