Завод по производству питьевой воды: Крупнейший завод по производству питьевой воды «Святой Источник» построят в РФ

Содержание

Завод по производству питьевой бутилированной воды в Краснодаре

Более 10 лет наш завод по производству и розливу воды ООО «Мир живой воды» обеспечивает вкусной и полезной водой жителей Краснодара.

Сейчас растет мода на здоровый образ жизни и соответственно увеличивается спрос на очищенную бутилированную воду.

Водопроводная вода из центральной системы водоснабжения насыщена солями алюминия, хлором, механическими примесями. В воде из подземных источников много растворенного железа, солей кальция и магния, органических соединений. Смягчить жесткую воду и избавить ее от вредных составляющих не представляется возможным в домашних условиях. Наше производство бутилированной питьевой воды дает Вам возможность, находясь в Краснодаре, потреблять тщательно очищенный продукт.

Стадии очистки при производстве питьевой воды:

На нашем заводе по розливу воды она проходит несколько стадий фильтрации и очистки. Производство очищенной воды состоит из таких стадий:

— грубая и тонкая очистка от механических примесей

— обеззараживание с помощью ультрафиолетового излучения

— автоматизированный розлив в тару

— закупорка бутылей с маркировкой завода по производству и розливу воды и отправка продукции на склад

При производстве питьевой бутилированной воды в Краснодаре упаковкой служит пластиковая или стеклянная тара. Мощности завода по розливу бутилированной воды включают еще и машину для тщательной промывки повторно используемых бутылей.

Почему стоит пить воду, очищенную на нашем заводе?

При производстве воды фильтрование ее от механических примесей, осадка и мутности происходит с помощью песчаного осадочного фильтра в трубопроводе из нержавеющей стали. Фильтры подлежат замене каждые 2 недели. Потом продукция проходит очищение в 2-х фильтрах стаканного типа и при поступлении в цех розлива воду ждет еще одна дополнительная фильтрация.

Свечные фильтры только частично обеззараживают воду. Для эффективного обеззараживания на нашем заводе по производству и розливу воды она дополнительно обрабатывается ультрафиолетовыми лучами. Показатель коли-титра, определяющий чистоту воды от бактерий, не превышает при такой очитке цифры 300, при норме 500.

Обменная тара дезинфицируется в моноблоке, спроектированной специально для ополаскивания бутылей, розлива и закупоривания крышкой.

Весь процесс розлива происходит автоматизировано в закрытом пространстве, что исключает риск попадания в чистую воду микроорганизмов и бактерий. Дополнительно в туннеле работает бактерицидная лампа. Заключительным этапом производства воды является ее бракераж, то есть дополнительная проверка воды на прозрачность, наличие примесей, герметичность упаковки.

Наш завод по производству питьевой бутилированной воды высокого качества в Краснодаре ежегодно выпускает большие объемы продукции. Техническое оснащение цехов в соответствии со стандартами очистки воды позволяет сохранить натуральный состав и естественный вкус воды.

Фабрика по производству питьевой воды

Фабрика была открыта в 1994 году в деревне Ложки Московской области в удаленной от промышленных и сельскохозяйственных предприятий местности.Расположенная на территории общей площадью 3 га, она включает в себя производственные цеха площадью 4100 м, лабораторию, ремонтные мастерские, склады и автопарк. Фирма имеет собственные деревообрабатывающий и покрасочный цеха.
Фабрика оснащена современным американским (Universal Aqua Technologies.Inc) и итальянским (Ave Industries S.p.A.и ALKAM s.r.l.) оборудованием, отвечающим всем требованиям санитарно-гигиенических норм.

Улучшенные экологические условия Подмосковья и удаленность от основных автомагистралей обеспечивают оптимальные условия для производства и своевременной доставки воды клиентам.

На фабрике действует система контроля, отвечающая новейшим требованиям российских и международных стандартов.

Наличие аттестованной производственной лаборатории, укомплектованной современными аналитическими приборами, обеспечивает контроль качества сырья, полуфабрикатов, готовой продукции на всех этапах производства согласно требованиям технической документации (ТД).

Выпуск безопасной и качественной продукции обеспечивается многоступенчатой системой контроля. Ежедневно в сертифицированной лаборатории, оснащенной современным оборудованием в соответствии с требованиями ХАСПП, производится контроль за соответствием выпускаемой продукции по физико-химическим, микробиологическим, паразитологическим показателям, требованиям санитарных правил и норм (СанПиН). Все анализы еженедельно дублируются в СЭС Московской области и Москвы.

Производство питьевой воды осуществляется в автоматизированном цеху со специальной воздушной атмосферой, системой нагнетающей вентиляции в сочетании с бактерицидными фильтрами и лампами.
Очистка воды производится 3-поточной многоступенчатой системой на высокотехнологичном оборудовании, чем разительно отличается от простой родниковой воды с доставкой.

Вода проходит следующие этапы очистки:

0. Глубинный насос поднимает воду с глубины более 230 метров.
1. Накопительный бак.
2. Помпа.

3. Multimedia — песчано — гравийные фильтры удаляют из воды механические примеси.
4. Birm/iron — фильтры, снижа- ющие концентрацию железа, растворенного в воде.
5. Натрий-катионовый фильтр, понижающий общую жесткость воды.
6. Система угольных фильтров для устранения всевозможных органических примесей.
7. Источники ультрафиолетового излучения для обеззараживания воды.
8. Система наномерных мембран позволяет контролировать солевой состав воды.
9. Миксер, в котором осуществляется конденсирование воды, в соответствии с нормативами, рекомендованными Минздравом России.
10. Озонатор для устранения микробиологических загрязнений.

Химический состав воды ежегодно исследуется по всем нормативным показателям. После миксирования и обработки озоном вода приобретает состав, приведенный в таблице.
Согласно этим данным, вода относится к гидрокарбонатным магниево-кальциевым водам первой категории.

Основной ионный состав:
Общая минерализация, мг/дм³ не более 1000,0
Жесткость, ºЖ не более 7,0
Бикарбонаты, мг/дм³ не более 400
Кальций, мг/дм³ не более 130
Магний, мг/дм³ не более 65,0
Калий, мг/дм³ не более 20,0
Фторид-ион, мг/дм³ не более 1,5

подробную информацию о продукте Вы сможете узнать в разделе О воде.

В производстве используется бутыли только из пищевого поликарбоната, разработанного специально для пищевой промышленности. Такая тара экологически безопасна, прозрачна, легка и удобна для переноски.
Перед заполнением водой бутыли подвергаются интенсивной мойке и дезинфекции, безвредным моющим средством при тем-ре 70 Со, стерилизуются пероксидом водорода надуксусной кислоты при тем-ре 50 Со и ополаскиваются озонированной водой (дезинфецируются). Весь процесс контролируется микробиологами.

Наполнение бутылей производится в закрытой камере со стерильным воздухом. Для закупоривания используются только одноразовые стерильные крышки.
Вся продукция разливается в оригинальные бутыли и укупоривается фирменными крышками с термоусадочными колпачками, что обеспечивает гигиеничность и гарантию оригинального производства (защита от подделок)

url=http://kingwater.ru/userfiles/file/fab_large.flv width=480 height=272 align=left istyle=tr

Бизнес-план производства и розлива питьевой воды (с финансовой моделью)

Список диаграмм

Диаграмма 1. Крупнейшие региональные рынки бутилированной воды (в натуральном выражении), 2018 г. 23

Диаграмма 3. Производство бутилированной воды по федеральным округам РФ, 2018 г. 31

Диаграмма 5. Сегментация по типу воды, 2013-2018 гг. 34

Диаграмма 6. Сегментация по типу упаковки 35

Диаграмма 7. Структура каналов продаж минеральной и питьевой воды в Москве 38

Диаграмма 8. Каналы продаж питьевой и бутилированной воды в Новосибирске 39

Диаграмма 9. Структура импорта бутилированной воды в РФ по странам-импортерам в натуральном выражении, 2019 г. 43

Диаграмма 10. Структура импорта бутилированной воды в РФ по странам-импортерам в стоимостном выражении, 2019 г. 44

Диаграмма 11. Структура импорта негазированной воды в РФ по странам-импортерам в натуральном выражении, 2019 г. 44

Диаграмма 12. Структура импорта газированной воды в РФ по странам-импортерам в натуральном выражении, 2019 г. 45

Диаграмма 13. Структура импорта бутилированной воды в РФ по брендам в натуральном и стоимостном выражении, 2019 г. 46

Диаграмма 14. Структура импорта негазированной воды в РФ по брендам в натуральном выражении, 2019 г. 47

Диаграмма 15. Структура импорта газированной воды в РФ по брендам в натуральном выражении, 2019 г. 47

Диаграмма 16. Структура импорта бутилированной воды в РФ по производителям в натуральном выражении, 2019 г. 48

Диаграмма 17. Структура импорта бутилированной воды в РФ по производителям в стоимостном выражении, 2019 г. 49

Диаграмма 18. Структура импорта негазированной воды в РФ по производителям в натуральном и стоимостном выражениях, 2019 г. 50

Диаграмма 19. Структура импорта газированной воды в РФ по производителям в натуральном и стоимостном выражениях, 2019 г. 51

Диаграмма 20. Структура экспорта бутилированной воды в РФ по странам-импортерам в натуральном и стоимостном выражениях, 2019 г. 53

Диаграмма 21. Доля населения, использующие фильтры для очистки водопроводной воды, в зависимости от дохода 55

Диаграмма 22. Доля населения, потребляющего бутилированную воду в качестве основного источника питьевой воды, в зависимости от дохода 58

Диаграмма 23. Доля населения, потребляющего бутилированную воду в качестве источника воды для приготовления еды, в зависимости от дохода 59

Диаграмма 24. Доля населения, потребляющего бутилированную воду в качестве основного источника воды для приготовления напитков, в зависимости от дохода 59

Диаграмма 25. Частота потребления бутилированной воды в Москве 60

Диаграмма 26. Предпочтения по типу бутилированной воды 64

Диаграмма 27. Предпочтения по газированности воды 64

Диаграмма 28. Структура предпочтений бутилированной воды по типу тары, Москва 65

Диаграмма 29. Структура предпочтений бутилированной воды по объему тары, Москва 66

Диаграмма 30. Структура рекламных расходов 105

Диаграмма 31. Структура расходов инвестиционного этапа 168

Диаграмма 32. Структура продаж компании в денежном выражении 184

Диаграмма 33. Структура операционных расходов компании 199

Диаграмма 34. Структура производственной себестоимости 201

Диаграмма 35. Структура полной себестоимости 203

Список графиков

График 1. Динамика объема мирового рынка бутилированной воды (млрд. л), 2010-2018 гг. 22

График 2. Сравнение темпов роста мировых рынков бутилированной воды, 2013-2018 гг. 24

График 3. Динамика потребления бутилированной воды в мире (л на 1 чел. в год), 2010-2018 гг. 24

График 4. Потребление бутилированной воды в странах мира (л на 1 человека в год), 2018 г. 25

График 5. Динамика объема российского рынка бутилированных вод (в натуральном выражении), 2013-2019 гг. 26

График 6. Сравнение уровня потребления бутилированной воды по странам Европы (л на 1 чел. в год), 2018 г. 27

График 7. Сравнение уровня потребления бутилированной воды по странам BRIC (л на 1 чел. в год), 2018 г. 27

График 8. Объем рынка бутилированной воды в России (млрд. RUR, в розничных ценах), 2011-2019 гг. 28

График 9. Средние цены на бутилированную воду в странах мира (USD за 1,5 л), 2019 г. 29

График 10. Объем производства бутилированной воды в России (млн. л), 2009-2018 гг. 30

График 11. Потребительские предпочтения по брендам бутилированной воды 33

График 12. Динамика роста средней розничной стоимости бутилированной воды (RUR за литр), на нач. года, 2011-2019 гг. 36

График 13. Помесячная динамика средней цены производителей при реализации бутилированной воды, 2017-2020 гг. 37

График 14. Динамика цен производителей бутилированной воды по округам, 2017-2019 гг. 37

График 15. Динамика объема импорта бутилированной воды в стоимостном и натуральном выражении, 2013-2019 гг. 40

График 16. Структура импорта по типу воды: газированная / негазированная, 2016-2019 гг. 41

График 17. Динамика средней стоимости ввоза в РФ газированной и негазированной бутилированной воды, 2014-2019 гг. 42

График 18. Динамика объема экспорта бутилированной воды в стоимостном и натуральном выражении, 2014-2019 гг. 52

График 19. Доля населения, потребляющего бутилированную воду, в зависимости от типа местности и цели использования воды 54

График 20. Температурная зависимость продаж минеральной воды 61

График 21. Активность покупателей в мае-сентябре 61

График 22. Сезонность продаж минеральной воды в Ставропольском крае 62

График 23. Сезонность продаж бутилированной воды в РФ 63

График 24. Ключевые факторы оценки бутилированной воды потребителями 67

График 25. Критерии выбора питьевой и минеральной воды 67

График 26. Прогноз объема продаж бутилированной воды в РФ в натуральном выражении, 2019-2024 гг. (консервативный прогноз) 73

График 27. Прогноз объема продаж бутилированной воды в РФ в натуральном выражении, 2019-2024 гг. (оптимистичный прогноз) 73

График 28. Рынок бутилированной воды в РФ в денежном выражении, 2019-2024 гг. (консервативный прогноз) 74

График 29. Рынок бутилированной воды в РФ в денежном выражении, 2019-2024 гг. (оптимистичный прогноз) 75

График 30. Динамика расходов инвестиционного этапа 168

График 31. График финансирования проекта 179

График 32. Выборка кредитной линии 180

График 33. Расчеты по кредиту 181

График 34. Динамика продаж компании 183

График 35. Динамика роста операционных расходов компании 199

График 36. Чувствительность показателей инвестиционной привлекательности к изменению объема продаж 211

График 37. Чувствительность показателей инвестиционной привлекательности к изменению уровня цен на продукцию 212

График 38. Чувствительность показателей инвестиционной привлекательности к изменению уровня цен на тару и упаковку 213

График 39. Чувствительность показателей инвестиционной привлекательности к изменению уровня ФОТ 214

График 40. Точки безубыточности проекта 215

Список рисунков

Рисунок 1. Структура импорта бутилированной воды по средней цене ввоза и странам ввоза, 2019 г. 42

Рисунок 2. Общая схема производства питьевой воды 106

Рисунок 3. Схема глубин артезианских скважин в Московской области 108

Рисунок 4. Примеры устройства артезианской скважины 114

Рисунок 5. Кессоны 115

Рисунок 6. Схема системы водоподготовки 123

Рисунок 7. Система розлива питьевой воды 124

Рисунок 8. Установка септика 133

Рисунок 9. Календарный план проекта 145

Рисунок 10. Типовая лизинговая схема 175

Аквадар — производитель минеральных вод и безалкогольных напитков

Группа компаний «Аквадар» — это большой производственно-торговый комплекс, включающий в себя лимонадную фабрику «Аквадар» и завод по производству минеральной воды «Быстра».

Фабрика начала свою историю в 2001 году, открыв первое производство газированных напитков под ТМ «Аквадар». Сегодня завод выпускает до 18 000 бутылок лимонада в час, обеспечивая вкусным напитком не только Ростов-на-Дону и область, но и многие другие города России — Махачкалу, Самару, Тулу, СПб, Ставрополь и тд.

ООО «Быстра» — российский завод-производитель минеральных вод, выпускающий продукцию с 2009 года. Благодаря высокому качеству воды, «Серебряная «Усть-Быстра» заслуженно занимает первые места среди безалкогольных напитков на различных выставках и ярмарках.

Производство минеральных вод

ТМ «Серебряная «Усть-быстра»


0,5	1,5	5	19

ООО «Быстра» — ростовский производитель питьевой минеральной воды ТМ «Серебряная «Усть-Быстра».
Главное преимущество минеральной воды – содержание в ней природных ионов йода и серебра. В процессе производства в питьевой столовой воде «Серебряная «Усть-Быстра» все микроэлементы сохраняются в естественном состоянии. Это достигается благодаря тому, что очистка воды проходит без применения метода обратного осмоса.

Продажа продукции ООО «Быстра» осуществляется по всем регионам России и странам ближнего зарубежья.

ТМ «Аквада»


0,5	1,5	5	19

ООО «Быстра» — российский производитель минеральной воды под торговой маркой «Аквада».
Минеральная вода «Аквада» содержит природные ионы йода, которые сохраняются в естественном состоянии благодаря щадящей системе очистки без обратного осмоса. Питьевая вода выпускается в бутылках объемом 2 литра по цене 1,5 литровой бутылки.

Продажа напитка осуществляется по всей России и странам ближнего зарубежья.

Производство лимонадов

ТМ «Аквадар»


0,5	1,5	5	19

ООО «Аквадар» является производителем газированной воды «Аквадар», которая поставляется в Ростов-на-Дону, Ставрополь, Махачкалу, СПб, Самару, Тулу и тд.
Сегодня фабрика выпускает 17 вкусов этого безалкогольного напитка. Лимонады «Аквадар» обогащены витаминным комплексом, включающим в себя витамины С, В3, В6, РР, Н, и производятся с использованием натурального концентрированного сока. Напиток является низкокалорийным, благодаря отсутствию сахара в составе.

Продажа осуществляется по всей России и странам СНГ.

ТМ «Ситро»


0,5	1,5	5	19

Лимонадная фабрика «Аквадар» выпускает газированную воду «Ситро» в оригинальных 1,5 литровых бутылках. Производство напитков ведется по старым, проверенным временем рецептам и соответствует советскому ГОСТу 28188-29. Сегодня можно найти 5 вкусов, знакомых с детства: «Барбарис», «Дюшес», «Лимонад», «Тархун» и «Экстра-ситро». Этот безалкогольный напиток содержит натуральный сахар, благодаря чему поддерживает энергетический баланс в организме.
Продажа лимонада «Ситро» осуществляется по всей России и странам ближнего зарубежья.

Производство сокосодержащих напитков

ТМ «Южный день»


0,5	1,5	5	19

ООО «Аквадар» является производителем нового безалкогольного напитка «Южный день».
Этот сокосодержащий напиток выпускается в оригинальных бутылках объемом 2 и 0,5 литров. Маленькая бутылочка снабжена специальной насадкой «непроливайкой», удобной для людей, занимающихся активными видами спорта, и детей. Производство этой сладкой питьевой воды ведется с использованием натурального концентрированного сока, насыщенного витаминами и минералами.
Продажа напитка «Южный день» осуществляется по всей России и ближайшему зарубежью.

Сегодня группа компаний «Аквадар» не только ведущий производитель безалкогольных напитков и минеральной питьевой воды на в южном регионе, но и активный спонсор нескольких спортивных и развлекательных проектов Ростовской области.

IDS Borjomi откроет в Подмосковье крупнейший в России завод питьевой воды

https://realty.ria.ru/20200928/ids-borjomi-1577873048.html

IDS Borjomi откроет в Подмосковье крупнейший в России завод питьевой воды

IDS Borjomi откроет в Подмосковье крупнейший в России завод питьевой воды — Недвижимость РИА Новости, 28.09.2020

IDS Borjomi откроет в Подмосковье крупнейший в России завод питьевой воды

PNK Group построит для IDS Borjomi Russia в подмосковном индустриальном парке «Северное Шереметьево» крупнейший в России завод по производству бутилированной… Недвижимость РИА Новости, 28. 09.2020

2020-09-28T11:22

2020-09-28T11:27

строительство

грузия

pnk group

московская область (подмосковье)

ids borjomi international

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155677/62/1556776267_0:160:3072:1888_1920x0_80_0_0_439463d4e22b925e1a316e146a77f37c.jpg

МОСКВА, 28 сен — РИА Недвижимость. PNK Group построит для IDS Borjomi Russia в подмосковном индустриальном парке «Северное Шереметьево» крупнейший в России завод по производству бутилированной питьевой воды, сообщила девелоперская компания.Завод мощностью более 1 миллиарда бутылок в год в Дмитровском районе Московской области будет производить воду «Святой источник». Завод станет четвертым производственным комплексом IDS Borjomi в России, указывается в сообщении. Сейчас российские заводы компании выпускают около миллиарда бутылок в год. Таким образом, запуск новых мощностей в Подмосковье позволит удвоить ежегодный объем производимой продукции. Как уточняется в релизе, комплекс с полностью автоматизированными производственными линиями, распределительным центром на 40 тысяч паллетомест и научно-исследовательской лабораторией займет 45 тысяч квадратных метров на участке 14 гектаров.IDS Borjomi Russia входит в IDS Borjomi International, которой принадлежат бренды Borjomi, «Святой источник» и «Эдельвейс» и восемь заводов по розливу воды в России, на Украине и в Грузии. Основной владелец IDS Borjomi – «Альфа-групп».PNK Group — один из крупнейших российских девелоперов складской и индустриальной недвижимости. В портфеле компании 33 индустриальных парка общей площадью более 5 миллионов квадратных метров.

грузия

московская область (подмосковье)

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://realty.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155677/62/1556776267_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_fe68ea33a9281df65c15686d350dbef4.jpg

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

строительство, грузия, pnk group, московская область (подмосковье), ids borjomi international

Розлив

Линии розлива полностью автоматизированы, что позволяет повысить уровень качества выпускаемой продукции.

Выдув бутылки производится на выдувальных машинах. Преформы (заготовки) подаются в загрузочный бункер, нагреваются до температуры 140 ⁰C, и под высоким давлением сжатого воздуха выдувается бутылка определенной формы и размера.

Далее бутылка подается на розливо-укупорочную машину. Укупоренная бутылка проходит через электронный инспектор готовой продукции, который отслеживает недолив или плохое укупоривание бутылки. Далее бутылка оформляется этикеткой и маркируется.

Волжанка : Технологии и профессионализм – для блага потребителей!

Ундоровский завод минеральной воды «Волжанка» является одним из ведущих производителей минеральной питьевой воды и безалкогольных напитков в Поволжском федеральном округе. Ставя в приоритет своей деятельности заботу о качестве продукции, предприятие постоянно развивается, целенаправленно вкладывая масштабные инвестиции в развитие и техническое обновление всех этапов собственного производства.

К началу 2018 года в ПО УЗМВ «Волжанка» было принято стратегическое решение увеличить собственное производство артезианской бутилированной воды для рынка ПФО.

— Новая линия поможет нам сохранять зарекомендовавшее себя высокое качество продукции бренда «Волжанка», свести до минимума возможность возникновения брака на производстве, увеличить важный для населения объем продукта ежедневного питания — чистой артезианской питьевой воды в доступных 18,9-литровых бутылях. — Руководитель группы компаний – председатель правления ПО УЗМВ «Волжанка» Михаил Горшков. — Получая на производство полезную от природы и чистую воду знаменитого Ундоровского месторождения, мы желаем добиться полного сохранения всех её целебных свойств, донести до потребителей все её качества в процессах бутилирования, хранения и транспортировки.

Большое значение для успеха наших проектов развития имеет слаженная работа коллектива настоящих профессионалов пищевой промышленности, объединенная с высокими технологиями, — подчеркивает Михаил Александрович. — Ответственное отношение к делу, осознание его ежедневной, неусыпной важности – обеспечение населения чистой минеральной и артезианской бутилированной водой для ежедневного питания, для сохранения и укрепления здоровья, служит надежной гарантией знака высокого качества под общим именем «Волжанка».

Весной 2018 года на предприятии был заключен контракт с ведущим европейским производителем оборудования в пищевой сфере — итальянской компанией «Барди» — на производство и доставку высокотехнологичной современной линии розлива. Производственная мощность новой линии составляет 900 бутылей в час. Помещение, вся необходимая инфраструктура и коммуникации цеха для новой линии были подготовлены на территории предприятия «Волжанка» по индивидуальному проекту.

Начальник производственного управления ПО УЗМВ «Волжанка» Светлана Евтухова:

— В 2018 году в процессе расширения производственных мощностей на предприятии «Волжанка» запускается новая линия розлива бутылей объемом 18,9 литров. Новое оборудование отличается от аналогов современными характеристиками и высокой технологичностью. Это позволяет дополнительно снизить потенциальное влияние любых внешних факторов на сохранение чистоты и точности всего производственного процесса.

Технические характеристики новой линии розлива позволили не только увеличить автоматизацию работы цеха и объемы готовой продукции, но и усилить контроль качества производимой артезианской питьевой воды на всех этапах производства. Стратегически введение в эксплуатацию новой линии позволяет наиболее полно удовлетворять спрос на высококачественную питьевую воду в доступном формате 19 литров по всей территории Поволжья – для бытового, семейного использования, офисов и мест скопления людей.

Доставку, установку и монтаж всех компонентов и агрегатов нового оборудования, комплекс наладочных работ удалось завершить в мае 2018 года, успев к началу летнего сезона с его естественным повышенным спросом на бутилированную питьевую воду. На проектную мощность новое производство вышло в июне 2018 года.

Начальник ремонтно-эксплуатационной службы, инженер Виталий Филатов о работе и компонентах новой линии:

— В состав новой линии розлива входит, если начинать следовать по схеме производства, автомат для снятия колпачков, так называемый декеппер. Далее установлен автоматический течеискатель – в его работе каждая бутыль, которая подается по транспортеру, проверяется на наличие микротрещин. При их обнаружении бутыль автоматически выталкивается с линии транспортера и затем утилизируется.

Бутылкомоечная машина – это, можно сказать, основное оборудование в линии. Зачастую именно от качества мойки бутылей зависит и качество готовой продукции. Мойка бутылей осуществляется как снаружи, путем щеткования и смывания, так и внутри — в несколько стадий. Первая стадия — это ополаскивание холодной водой, затем следует стадия мойки подготовленным раствором при температуре 65 С, а затем — ополаскивание теплой водой, чтобы смыть моющий раствор. После этого идет стадия дезинфекции. Заключительная стадия сложного процесса — ополаскивание продуктовой водой, т.е. такой же водой, которая и наливается в бутыли.

Вода в моющие форсунки подается под давлением 5 бар, что позволяет очень тщательно и надежно вымывать все загрязнения. Так же сами моющие форсунки внутри бутыли двигаются под углом 180 градусов, что позволяет вымывать и дезинфицировать абсолютно всю внутреннюю поверхность бутыля.

Далее бутыли поступают на розливо–укупорочную машину, которая оборудована так называемой в пищевом производстве «чистой комнатой». Сверху через имеющиеся фильтры сюда непрерывно нагнетаются потоки воздуха, которые сразу же выталкиваются через нижнюю часть машины, таким образом, полностью исключая потенциальное загрязнение продукции из внешней окружающей среды.

Затем наполненная водой бутыль укупоривается, на горлышко надевается прочный термоусадочный колпачок, на который наносится дата и время изготовления. Бутыли с помощью специального высокотехнологичного манипулятора устанавливаются на поддон, который упаковывается стрейч-пленкой и отправляется на склад готовой продукции.

Все эти процессы автоматизированы и контролируются с использованием IT-технологий. Но и фактор профессионализма и ответственности трудового коллектива тут в приоритете.

Высокую работоспособность и исправность сложных агрегатов линии должны обслуживать профессионалы – пищевой, производственной, технической сферы. Компетентный коллектив и выстроенная инфраструктура завода «Волжанка» таким высоким требованиям соответствует.

Производство воды и напитков — Ставропольский Пивоваренный Завод

Добыча воды

Кавказские Минеральные Воды — особо охраняемый эколого-курортный регион России, который является старейшим курортом России.

Более двухсот лет назад высочайшим повелением императора Александра I Кавказским Минеральным Водам был придан статус государственного достояния.

В 1992 году Указом Президента России район Кавказских Минеральных Вод получил значение особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации, что подтвердило бесспорную значимость этого региона для нашей страны.

По богатству, разнообразию, количеству и ценности минеральных вод это место не имеет аналогов в Евразии. Природа щедро наделила минеральные воды неповторимыми лечебными свойствами.

В 2006 году было создано обособленное структурное подразделение ОАО «Ставропольский пивоваренный завод» по производству и розливу питьевых, минеральных вод и безалкогольных напитков, которое вскоре широко освоило рынок безалкогольной отрасли.

Вода для производства и розлива питьевых и минеральных вод добывается на территории Лысогорского и Малкинского месторождений.

Технология добычи, доставки, хранения, водоподготовки и розлива экологически чистых природных минеральных вод на предприятии соответствуют мировым стандартам и ведется в автоматическом режиме.

Итальянская линия по розливу минеральных вод в ПЭТ упаковку, позволяет сохранить для потребителя экологически чистую воду с первозданными полезными свойствами.

Для розлива питьевой воды в 19 л бутыли установлена четырехстадийная моечно-наливная машина.

На сегодняшний день ассортимент питьевой, минеральной воды на ОСП выпускается под брендами: «Елисеевская» и «Данай».

Вода выпускается в таре: в эксклюзивной стеклянной бутылке с винтовой пробкой 0,5л, ПЭТ-таре 1,5л, 0,5л, 5л и 19л.

Улучшение качества готовой продукции стало возможным благодаря внедрению систем качества и безопасности в области разработки, производства и упаковки минеральной и питьевой воды, безалкогольных напитков.

Качество и безопасность выпускаемой продукции есть источник экономического благосостояния всей организации и каждого сотрудника.

Очистка воды | Системы общественного водоснабжения | Питьевая вода | Здоровая вода

Общественная очистка воды

Источники питьевой воды в США считаются одними из самых безопасных в мире. Однако даже в США источники питьевой воды могут загрязняться, вызывая недомогание и заболевания, вызываемые переносимыми через воду микробами, такими как Cryptosporidium , E. coli , гепатит А, Giardia кишечная и другими патогенами.

Источники питьевой воды подвержены загрязнению и требуют соответствующей обработки для удаления болезнетворных агентов.В общественных системах питьевой воды используются различные методы очистки воды, чтобы обеспечить население безопасной питьевой водой. Сегодня наиболее распространенные этапы очистки воды, используемые общественными системами водоснабжения (в основном, очистка поверхностных вод), включают:

Коагуляция и флокуляция
Коагуляция и флокуляция часто являются первыми этапами очистки воды. В воду добавляют химические вещества с положительным зарядом. Положительный заряд этих химических веществ нейтрализует отрицательный заряд грязи и других растворенных в воде частиц.Когда это происходит, частицы связываются с химическими веществами и образуют более крупные частицы, называемые хлопьями.
Седиментация
Во время осаждения хлопья оседают на дно водопровода из-за своего веса. Этот процесс осаждения называется седиментацией.
Фильтрация
После того, как хлопья осядут на дно водопровода, чистая вода сверху будет проходить через фильтры с различным составом (песок, гравий и древесный уголь) и размером пор для удаления растворенных частиц, таких как пыль, паразиты. , бактерии, вирусы и химические вещества.
Дезинфекция
После фильтрации воды можно добавить дезинфицирующее средство (например, хлор, хлорамин) для уничтожения оставшихся паразитов, бактерий и вирусов, а также для защиты воды от микробов при ее подаче в дома и на предприятия.

Узнайте больше о дезинфекции воды хлорамином и хлором на странице Дезинфекция.

Вода может обрабатываться по-разному в разных сообществах в зависимости от качества воды, поступающей на очистные сооружения.Как правило, поверхностные воды требуют большей очистки и фильтрации, чем грунтовые воды, поскольку озера, реки и ручьи содержат больше отложений и загрязняющих веществ и с большей вероятностью могут быть загрязнены, чем грунтовые воды.

Некоторые источники воды могут также содержать побочные продукты дезинфекции, неорганические химикаты, органические химикаты и радионуклиды. Специализированные методы контроля образования или их удаления также могут быть частью водоподготовки. Чтобы узнать больше о различных способах обработки питьевой воды, ознакомьтесь с серией информационных бюллетеней Национального информационного центра по вопросам питьевой воды, посвященным очистке питьевой воды.

Чтобы узнать больше о шагах, которые предпринимаются для того, чтобы сделать нашу воду безопасной для питья, посетите веб-страницу Общественных систем питьевой воды Агентства по охране окружающей среды США (EPA)External. Чтобы узнать больше о более чем 90 загрязняющих веществах, которые регулируются Агентством по охране окружающей среды, и о том, почему, посетите страницу EPA «Загрязнители питьевой воды».

Фторирование воды

Фторирование воды в общественных местах безопасно и эффективно предотвращает кариес. Фторирование воды было названо одним из 10 великих достижений общественного здравоохранения 20-го века ¹ .Для получения дополнительной информации о процессе фторирования и подробной информации о фторировании вашей системы водоснабжения посетите страницу Центра по контролю и профилактике заболеваний, посвященную фторированию воды.

В начало страницы

Отчеты о доверии потребителей

Каждый коммунальный поставщик воды должен предоставлять своим клиентам ежегодный отчет, иногда называемый Отчетом о доверии потребителей, или «CCR». В отчете содержится информация о качестве питьевой воды в вашем районе, в том числе об источнике воды, обнаруженных в воде загрязняющих веществах и о том, как потребители могут участвовать в защите питьевой воды.

Бытовая очистка воды

Несмотря на то, что EPA регулирует и устанавливает стандарты для питьевой воды в общественных местах, многие американцы используют домашнюю установку для очистки воды, чтобы:

Удаление определенных загрязнений
Примите дополнительные меры предосторожности, поскольку у члена семьи ослаблена иммунная система
Улучшение вкуса питьевой воды

Бытовые системы очистки воды состоят из двух категорий: точки использования и точки входаВнешние (NSF).Системы точек входа обычно устанавливаются после счетчика воды и обрабатывают большую часть воды, поступающей в жилое помещение. Системы в месте использования — это системы, которые обрабатывают воду партиями и подают воду в кран, например, в раковину на кухне или в ванной, или во вспомогательный кран, установленный рядом с краном.

Наиболее распространенные типы бытовых систем очистки воды состоят из:

Системы фильтрации
Фильтр для воды представляет собой устройство, удаляющее примеси из воды с помощью физического барьера, химического и/или биологического процесса.
Умягчители воды
Умягчитель воды — это устройство, снижающее жесткость воды. Умягчитель воды обычно использует ионы натрия или калия для замены ионов кальция и магния, ионов, которые создают «жесткость».
Системы дистилляции
Дистилляция — это процесс, при котором загрязненная вода кипятится, а пар собирается и конденсируется в отдельном контейнере, оставляя после себя многие твердые примеси.
Дезинфекция
Дезинфекция – это физический или химический процесс, при котором патогенные микроорганизмы дезактивируются или уничтожаются.Примерами химических дезинфицирующих средств являются хлор, диоксид хлора и озон. Примеры физических дезинфицирующих средств включают ультрафиолетовое излучение, электронное излучение и тепло.

Как получить питьевую воду в США? : NPR

Перед тем, как сделать глоток воды, попробуйте мысленно проследить, где была вода, которая только что хлынула из ваших кранов: как она превратилась из капли дождя со странным вкусом в чистую воду без запаха, которая сейчас находится в вашем стакане?

Безопасная питьевая вода — это привилегия, которую американцы часто считают само собой разумеющейся, пока не наступит кризис со здоровьем, подобный тому, что произошел во Флинте, штат Мичиган. , случается такое, что заставляет задуматься, откуда оно берется и как мы его получаем.

Наша питьевая вода поступает из озер, рек и грунтовых вод. Для большинства американцев вода затем поступает из точек водозабора на очистные сооружения, в резервуар для хранения, а затем в наши дома по различным системам трубопроводов.

Наиболее распространенные операции по очистке воды, используемые почти всеми коммунальными предприятиями:

Типичный процесс очистки воды. Аннет Элизабет Аллен для NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

Типовой процесс очистки воды.

Коагуляция и флокуляция — Химические вещества добавляются в воду. Они связываются с грязью и растворенными частицами, образуя более крупные частицы, называемые хлопьями.
Осаждение — Флок тяжелый, поэтому он оседает на дно резервуара.
Фильтрация — Чистая вода проходит через фильтры, состоящие из песка, гравия и древесного угля, для удаления растворенных частиц, таких как пыль, паразиты, бактерии, вирусы и химические вещества.
Дезинфекция — Хлор или хлорамин добавляются для уничтожения паразитов, бактерий, вирусов и микробов. Фтор добавляется для предотвращения кариеса.

Различные другие химические вещества могут быть добавлены для регулирования уровней жесткости и pH или для предотвращения коррозии в зависимости от источника воды. Но в зависимости от того, где вы находитесь в Соединенных Штатах, могут быть разные проблемы и соответствующие методы очистки питьевой воды. Например:

(Вверху) Старые трубы можно обработать химическим веществом, чтобы предотвратить коррозию и загрязнение системы водоснабжения. (Внизу) Когда Флинт, штат Мичиган, сменил источник воды, он не обрабатывал воду, чтобы предотвратить коррозию труб, что способствовало высокому содержанию свинца в воде. Аннет Элизабет Аллен для NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

(Вверху) Старые трубы можно обработать химическим веществом, чтобы предотвратить коррозию и загрязнение системы водоснабжения.(Внизу) Когда Флинт, штат Мичиган, сменил источник воды, он не обрабатывал воду, чтобы предотвратить коррозию труб, что способствовало высокому содержанию свинца в воде.

Свинцовые трубы широко распространены на Северо-Востоке и Среднем Западе

Свинцовые трубы или фитинги являются причиной текущих кризисов с водой во Флинте, Балтиморе и других городах. Многие старые водопроводные трубы сделаны из свинца, который может попасть в водопровод, если не принять профилактических мер.По данным EPA, даже низкий уровень свинца может вызвать проблемы с поведением, замедлить рост и повлиять на уровень IQ.

Хотя наиболее эффективным решением может быть полная замена свинцовых труб, водоканалы обычно добавляют в воду фосфаты в той или иной форме. Это образует защитную пленку между свинцовой трубой и протекающей по ней водой.

Флинту не удалось добавить ортофосфат для контроля коррозии, когда он переключил источники воды из города Детройт на реку Флинт; вода из реки Флинт содержит в восемь раз больше хлоридов, чем вода Детройта, что вызывает сильную коррозию трубы.

Сельскохозяйственные штаты могут страдать от высокого уровня нитратов

В фермерских общинах по всей стране вода может быть загрязнена удобрениями и домашним скотом. Аннет Элизабет Аллен для NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

В фермерских общинах по всей стране вода может быть загрязнена удобрениями и домашним скотом.

Сток нитратов с реками и грунтовыми водами может быть обычным явлением в местах с высоким уровнем сельскохозяйственной деятельности. Источниками этого загрязнения являются удобрения, хранилища навоза и септические системы. Высокий уровень нитратов в питьевой воде может вызвать «синдром синего ребенка», при котором младенцы в возрасте до 6 месяцев страдают от одышки. Если не лечить, это может привести к смерти.

Де-Мойну часто приходится иметь дело с очисткой рек от высокого уровня нитратов.Коммунальное предприятие Des Moines Water Works удаляет его с помощью процесса ионного обмена на одной из своих очистных сооружений.

Многие западные штаты пьют более соленую воду

В западной части Соединенных Штатов преобладает вода с высоким содержанием соли. В некоторых местах вода может быть слишком соленой для питья или других целей, и ее необходимо опреснять. Эти источники соленой воды включают морскую воду и солоноватые подземные воды.

Превращение морской воды в питьевую воду — относительно новая концепция.Завод в Карлсбаде в Калифорнии, открывшийся в прошлом году, является крупнейшим заводом по опреснению морской воды, и некоторые видят в нем возможное решение проблемы засухи в штате.

Солоноватые грунтовые воды имеют высокий уровень соли, но не такой, как морская вода. Техас в значительной степени зависит от солоноватых грунтовых вод как источника воды.

Существует два метода опреснения растений. Один из них, используемый Карловыми Варами, называется обратным осмосом; он проталкивает воду через полупроницаемые мембраны под очень высоким давлением.

Другой процесс представляет собой термический процесс, при котором вода нагревается с образованием водяного пара, который затем конденсируется и собирается в виде пресной воды, оставляя после себя соль.

Болезни, передающиеся через воду, могут возникнуть где угодно

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, в период с 2011 по 2012 год было зарегистрировано 32 случая вспышек заболеваний, связанных с употреблением питьевой воды.

В основном это был легионеллез, болезнь, обычно распространяемая воздушно-капельным путем.Остальные случаи были связаны с бактериями и вирусами, которые можно убить хлором. Чтобы предотвратить такие вспышки, CDC подчеркнул важность обеспечения достаточного уровня дезинфицирующего средства, такого как хлор, в воде с момента, когда она покидает лечебный центр, до того, как она поступает в наши трубы.

Некоторые коммунальные службы используют озон в качестве дезинфицирующего средства для уничтожения бактерий и вирусов, этот метод, по мнению некоторых, более эффективен, чем обычный способ использования хлора.Озон барботируется в воду в огромных резервуарах, уничтожая болезнетворные микроорганизмы. Он также избавляет воду от вкуса и запаха.

Милуоки, штат Висконсин, начали использовать озонирование после вспышки Cryptosporidium в 1993 году, убившей 69 человек и заразившей до 403 000 жителей. По данным CDC, это была одна из крупнейших вспышек, вызванных загрязнением общественного источника воды.

Некоторые штаты пытаются защитить свои источники воды

Водосборные бассейны — это области, в которые впадают реки, озера и пруды, и они являются источником питьевой воды.Некоторые города, такие как Сиэтл и Нью-Йорк, известны правилами и программами, которые они внедряют для защиты своих водосборных бассейнов.

Нью-Йорк получает воду из нескольких водоразделов, которые хорошо защищены. Качество воды настолько хорошее, что ее не нужно фильтровать на очистных сооружениях. Фрэнк Уитни / Выбор фотографа / Getty Images скрыть заголовок

переключить заголовок

Нью-Йорк получает воду из нескольких водоразделов, которые хорошо защищены. Качество воды настолько хорошее, что ее не нужно фильтровать на очистных сооружениях.

На самом деле, защита водосборных бассейнов Нью-Йорка настолько хороша, что это один из пяти крупных городов страны, где питьевая вода не нуждается в фильтрации.

Город работает с фермерами и землевладельцами вверх по течению, чтобы уменьшить загрязнение и управлять землей.Программа Conservation Easement Program продает или передает землю в дар природоохранным организациям, ограничивая тип застройки, которая может происходить на ней постоянно.

Хотя вода не проходит фильтрацию, она все равно дезинфицируется хлором и ультрафиолетовым светом, с добавлением обычного осадка химикатов для контроля pH и предотвращения коррозии.

Агентство по охране окружающей среды регулирует примерно 155 000 систем общественного водоснабжения в стране, требуя от коммунальных предприятий проведения проверок в соответствии с графиком и представления данных о качестве воды. С другой стороны, более 15 миллионов американцев полагаются на частные колодцы — качество воды из этого источника не регулируется Агентством по охране окружающей среды, но может соответствовать правилам штата.

От озера до крана вода проходит множество ступеней, чтобы стать безопасной для питья. Это важнейший процесс, требующий постоянного наблюдения, и, как показывают история и текущие события, ему могут легко угрожать бактериальные вспышки, стихийные бедствия и деятельность человека.

Чжай Юнь Тан — стажер отдела цифровых новостей.

Очистка питьевой воды – обзор

3.4 Фильтрация

При очистке питьевой воды наиболее широко используется гранулированная фильтрация. Это процесс, при котором вода проходит через фильтры, состоящие из гранулированных материалов, осаждающих микробы или частицы, связанные с микробами. Гранулированные фильтры могут быть сконструированы как моносреда, двойная среда и трисреда. На рис. 16.2 представлены режимы работы гранулированной фильтрации в зависимости от качества исходной воды. По данным ВОЗ (2004 г.), обычная очистка подходит для большинства исходных вод, в то время как встроенная и прямая фильтрация используются для сырых вод постоянного качества (вода без цвета и мутности).

Рисунок 16.2. Режимы гранулированной фильтрации в зависимости от качества исходной воды (ВОЗ, 2004 г.).

Для очистки поверхностных вод от различных биологических, физических и химических загрязнений также применяется береговая фильтрация (ББФ). Этот метод считается эффективной предварительной очисткой реки от вирусов и бактерий (Sasidharan et al., 2017). Технология RBF широко используется в Европе уже более 100 лет; другие страны, такие как Китай и Индия, недавно начали внедрять RBF в качестве основного источника питьевой воды (Tufenkji et al., 2002). Сандху и соавт. (2011) показывают, что большинство участков RBF в Европе оптимизированы для удаления микроэлементов, в то время как в Соединенных Штатах RBF чаще используется для удаления патогенных микроорганизмов, таких как Cryptosporidium .

Надлежащее функционирование RBF будет зависеть от множества факторов, включая форму водоносного горизонта, минералогию водоносного горизонта, типы органических веществ в поверхностных и подземных водах, концентрации нитратов и кислорода в среде поверхностных вод, градиент загрязняющих веществ и их сток в реки, и температура поверхностных вод (Thakur et al., 2013). На этапе фильтрации большое значение имеет и расход речной воды через фильтры. Такие воды могут потребовать дополнительной обработки для удаления частиц, что может быть достигнуто в результате таких процессов, как флокуляция, осаждение и фильтрация (Jaramillo, 2012).

Как указано Sandhu et al. (2011), инфильтрация может быть прямым результатом впадающей реки в естественных условиях или может быть вызвана специально построенными колодцами для извлечения подземных вод (трубчатыми колодцами).Кроме того, расположение добывающих скважин в непосредственной близости от берега реки или озера устраняет необходимость строительства инфильтрационных прудов, и вода течет непосредственно из реки через донный материал и отложения, а затем через водоносный горизонт в скважину (Tandoi et al. , 2012). ). После этого процесса дальнейшая очистка, как правило, включает использование гранулированного активированного угля для удаления органических микрозагрязнителей и, возможно, аэрацию или озонирование воды для удаления железа и марганца (Sidhu et al., 2015).

Исследования, проведенные Thakur и Ojha (2005), которые анализировали качество воды в реке Ганга в предмуссонные и муссонные сезоны, подтвердили, что RBF полезен для удаления E. coli и мутности из реки. В период 2005–2006 годов были проведены гидрогеологические исследования и исследования качества воды для оценки шести существующих RBF (Prasad et al., 2009; Sandhu et al., 2006). Было показано, что основные преимущества RBF в Патне заключаются в удалении тотальных и фекальных колиформных бактерий.Кроме того, было обнаружено, что скважины RBF в Патне обеспечивают стабильное качество и количество питьевой воды в течение всего года. Вайс и соавт. (2005) продемонстрировали снижение количества бактериофагов под действием RBF в трех местах исследования, в то же время продемонстрировав потенциал RBF для контроля концентрации вируса в воде.

Другим методом фильтрации, используемым для удаления патогенов из воды, является медленная фильтрация через песок. В своем исследовании по удалению патогенов из воды Ojha и Graham (1996) использовали кинетику Моно для удаления бактерий и вирусов при медленной фильтрации через песок.Благодаря значительному сходству с RBF этот процесс позволяет использовать модель медленной фильтрации для имитации изменения параметров качества воды в RBF. Как в случае медленной фильтрации песка, так и в процессе RBF может происходить засорение пластов. В дальнейшем при фильтрации происходит образование биопленки на границе с речной водой. Кроме того, как предположили Ojha and Thakur (2011), в случае фильтров засорение пористого слоя может привести к изменению скорости фильтрации и, соответственно, времени потока, что влияет на качество воды.Более того, изучение полевых опытов показало, что применение РБФ приводило к засорению верхних пластов, в то время как остальные пласты могли оставаться чистыми (Thakur, 2007). Сактивадивел и Эйнштейн (1970) описали механизмы, контролирующие засорение пористой среды. Они предположили, что этот механизм зависит от отношения размера пор к размеру потока, скорости подачи жидкости и скорости потока жидкости.

Основным ограничением, связанным с технологией RBF, является непроходимость или засорение пористой среды, что может быть вызвано захватом газа и/или образованием биопленки (Mucha et al., 2006). Кроме того, изменение температуры воды ограничивает гидравлическую проводимость из-за снижения вязкости воды, а также из-за скорости биогеохимических процессов и микробной активности, что может ухудшать конечное качество отфильтрованной воды и влиять на рост переносимых через воду патогенов ( Аронино и др., 2009). Следующее ограничение связано с изменениями гидравлического градиента от водоносного горизонта к реке и гидропроводности аллювиальных отложений. Это приводит к изменениям скорости поровой воды, а также времени удерживания, что может ограничивать или модифицировать биогеохимическую активность, происходящую в гипорейной зоне (Jaramillo, 2012). Наконец, недостатком этой технологии является возможность загрязнения воды возбудителями и другими загрязняющими веществами из донных отложений или водоносных горизонтов, а также отсутствие возможности противотока русла.

Преимуществом систем RBF является отсутствие необходимости добавления химикатов, простота управления и контроля процесса. RBF ограничивает концентрацию многих загрязняющих веществ за счет комбинации процессов фильтрации, биодеградации и разбавления. Кроме того, он смягчает последствия случайного загрязнения и периодического значительного увеличения концентрации загрязнителей в поверхностных водах.Кроме того, этот метод компенсирует изменения температуры воды.

Что такое питьевая вода? | Fluence

Из более чем 2 миллиардов человек, у которых дома нет питьевой воды, 263 миллиона должны ехать 30 минут в пути, чтобы забрать ее.

В связи с глобальным кризисом питьевой воды на горизонте старые и новые технологии позволяют максимально эффективно использовать существующие водные ресурсы

«Питьевая вода» просто означает воду, пригодную для питья, и ее становится все меньше в мире. Все более широкое использование создает нагрузку на ресурсы пресной воды во всем мире, и, казалось бы, бесконечный список загрязняющих веществ может превратить когда-то пригодную для питья воду в опасность для здоровья или просто сделать ее неприемлемой с эстетической точки зрения.

Из более чем 2 миллиардов человек, у которых дома нет питьевой воды, 844 миллиона не имеют даже элементарного доступа к питьевой воде, в том числе 263 миллиона, которым приходится 30 минут в пути, чтобы забрать воду. Около 159 миллионов человек пьют неочищенную поверхностную воду. Небезопасная питьевая вода является основной причиной диарейных заболеваний, от которых ежегодно умирают около 800 000 детей в возрасте до 5 лет, обычно в развивающихся странах, но ожидается, что 90 стран не смогут достичь цели всеобщего охвата к 2030 году.

Что делает воду непригодной для питья?

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует загрязнение питьевой воды как органическое, неорганическое, радиационное и микробиологическое и включает меры приемлемости вкуса, запаха и внешнего вида.

Органические загрязнители представляют собой химические вещества на основе углерода, включая растворители и пестициды, которые попадают в почву с сельскохозяйственными или промышленными стоками. Они могут быть причиной целого ряда серьезных проблем со здоровьем, от рака до нарушения эндокринной функции.
Радиологические угрозы включают радон, цезий, плутоний и уран. В Северной Америке радон является основной причиной рака легких у некурящих и основной причиной смертности от рака в целом из-за окружающей среды.
Неорганические загрязнители , такие как минеральные кислоты, неорганические соли, металлы, цианиды и сульфаты, сохраняются в окружающей среде. Тяжелые металлы могут вызывать неврологические проблемы у людей, особенно у нерожденных и детей, а также могут биоаккумулироваться в некоторых продуктах питания.Мышьяк может вызывать рак, поражения кожи, сердечно-сосудистые заболевания, диабет и когнитивные нарушения. Цветение водорослей из-за питательных веществ, таких как фосфор и азот, также может привести к попаданию цианотоксинов в питьевую воду.
Передающиеся через воду патогены , включая бактерии, вирусы, простейшие и паразиты, обычно попадают в воду с фекалиями и могут вызывать ряд заболеваний от легкого гастроэнтерита до потенциально смертельной диареи, дизентерии, гепатита, брюшного тифа, холеры и криптоспоридиоза.Миллионы также инфицированы тропическими болезнями, передающимися через воду, включая трахому, наиболее распространенную причину предотвратимой слепоты.

Питьевой воде также угрожают так называемые « возникающие загрязнители » или «загрязняющие вещества, вызывающие опасения для окружающей среды», которые включают фармацевтические препараты, попадающие со сточными водами и стоками животноводческих предприятий.

Мутность (отсутствие прозрачности, вызванное примесью частиц) может придать воде неприемлемый вкус, запах или внешний вид. Является ли мутная вода вредной или просто непривлекательной, зависит от присутствующего материала. Для эффективной очистки питьевой воды важно тщательно проанализировать исходную воду, а затем адаптировать очистку к конкретным условиям воды и стандартам.

Очистка воды для питья

Многие проверенные временем процессы очистки воды до сих пор используются на этапах первичной очистки. История очистки воды насчитывает тысячи лет, начиная с минойской цивилизации, около 1700 г. до н.э., и древних египтян, которые впервые использовали флокуляцию квасцов и осаждение для осветления воды около 1500 г. до н.э.

Осаждение позволяет оседать частицам в мутной воде. Квасцы и другие «липкие» добавки, известные как полиэлектролиты, помогают процессу осаждения за счет флокуляции или склеивания частиц в «хлопья». Флокуляция и осаждение с помощью осветлителей часто встречаются на водоочистных сооружениях.

Понимание микробиологии, которое пришло с работами доктора Джона Сноу и Луи Пастера в 1800-х годах, имело большое значение для очистки воды. Исследования связали мутность с патогенами, и песчаные фильтры впервые были использованы для очистки водопроводной воды в Лондоне в 1829 году.Муниципальные системы водоснабжения в Соединенных Штатах последовали этому примеру в начале 1900-х годов, и процесс фильтрации с использованием слоев песка, гравия и древесного угля остается широко распространенным и сегодня.

Но дезинфицирующие средства , такие как хлор в Америке и озон в Европе, сыграли самую большую роль в прекращении эпидемий болезней, передающихся через воду, таких как брюшной тиф, дизентерия и холера. Сегодня муниципальные системы водоснабжения обычно предварительно хлорируют для предотвращения роста водорослей и биологического роста или хлорируют на заключительных этапах очистки воды.Хлорирование в сочетании с аэрацией также используется для удаления растворенного железа, а аэрация эффективно удаляет летучие органические соединения (ЛОС). Другие методы дезинфекции включают ультрафиолетовое (УФ) освещение и регулировку pH .

Современные методы очистки воды

В наше время технологические достижения основываются на более старых методах лечения. Например, аэробные процессы уже давно являются основой очистки сточных вод, особенно сточных и других сточных вод с высоким содержанием органических или биоразлагаемых веществ.В аэробных процессах микроорганизмы, живущие в насыщенной кислородом воде, расщепляют органические загрязнения и удаляют нитраты.

Новейшая и наиболее эффективная аэробная очистка представлена в мембранном аэрируемом биопленочном реакторе (MABR), который использует до 90% меньше энергии для аэрации, самой энергоемкой стадии биологической очистки. В MABR одновременная нитрификация-денитрификация происходит в одном резервуаре со спирально навитой воздухопроницаемой мембраной. Аэрация происходит при давлении, близком к атмосферному.MABR, который отличается высоким качеством сточных вод, а также энергосбережением, доступен для модернизации существующих установок, а также в небольших комплексных системах, подходящих для стратегий децентрализованной очистки. Децентрализация размещает небольшие заводы рядом с точкой использования, устраняя необходимость в огромных региональных заводах и дорогостоящих трубопроводных сетях, которые финансово недоступны для многих регионов.

Другие процессы очистки воды, в которых используются мембраны , достигли значительных успехов с 1970-х и 1980-х годов, включая фильтрацию обратным осмосом.Современная фильтрация в обратном осмосе (RO) осуществляется путем пропускания воды под давлением через мембрану, которая является полупроницаемой на молекулярном уровне для исключения нежелательных растворенных веществ.

Одним из распространенных способов использования обратного осмоса в производстве питьевой воды является опреснение . Достижения середины 2010-х годов повысили его энергетическую и экономическую эффективность. Современные опреснительные установки производят около 50% питьевой воды Израиля. Благодаря более высокой степени извлечения и меньшему потреблению энергии и химикатов опреснение стало намного дешевле. Теперь опреснение доступно в масштабируемых и быстро развертываемых вариантах Smart Packaged, подходящих для децентрализации.

Анаэробное сбраживание , процесс биологической очистки, основанный на микробах, которые размножаются в отсутствие кислорода, теперь используется для удаления органических материалов и следов органических загрязнителей (ТОС), образующихся в результате деятельности человека. ТОС накапливаются путем биомагнификации и биоаккумуляции в организмах и наносят необратимый ущерб людям и животным, нарушая работу эндокринной системы и вызывая опухоли.

В процессе анаэробного сбраживания микроорганизмы расщепляют органические соединения с образованием биогаза, состоящего в основном из метана. Также могут быть установлены системы преобразования отходов в энергию для сбора метана и использования его для выработки энергии.

Ионный обмен , химический процесс, который заменяет нежелательные растворенные ионы на ионы с аналогичным зарядом, широко используется для питья в таких процессах, как умягчение воды, деминерализация, удаление щелочи, деионизация и дезинфекция. Специализированные ионообменные смолы, нацеленные на конкретные загрязняющие вещества, такие как нитраты, перхлораты и уран, также становятся все более популярными для производства питьевой воды.

Будущее питьевой воды

Прогнозируется, что спрос на пресную воду во всем мире вырастет на 55% в период с 2000 по 2050 год, и недавно ученые НАСА определили, что ресурсы пресной воды используются быстрее, чем пополняются. Джей Фамильетти, старший гидролог НАСА, предупредил: «Уровень грунтовых вод падает во всем мире.Нет бесконечного запаса воды».

Питьевая вода имеет основополагающее значение для жизни человека, и мы можем ожидать, что в обозримом будущем ее проблема будет расти.

Границы | Микробные сообщества, формируемые процессами очистки на очистных сооружениях питьевой воды, и их вклад и угроза безопасности питьевой воды

Введение

Бактерии играют важную роль в очистке воды. С одной стороны, бактерии из неочищенной воды могут использовать органические и неорганические вещества в качестве субстрата для роста, что приводит к повышению биологической стабильности и снижению уровня микрозагрязнителей в воде (Lautenschlager et al. , 2013; Hedegaard and Albrechtsen, 2014). С другой стороны, некоторые из них могут быть потенциальными патогенами для человека, например некоторые виды Legionella (Berjeaud et al., 2016) и вида Mycobacterium (Vaerewijck et al., 2005). Таким образом, полное использование бактериального биоразложения и борьба с патогенами являются двумя основными целями при очистке питьевой воды.

Биофильтрация, один из старейших методов очистки воды, предназначена для стимулирования роста бактерий на гранулированных материалах для обеспечения биоразложения (Proctor and Hammes, 2015).Процессы биофильтрации (например, быстрая фильтрация через песок, гранулированный активированный уголь (ГАУ) и медленная фильтрация через песок) подразделяются на категории в зависимости от их вспомогательных материалов и режимов работы. Песчаная и GAC-фильтрация являются наиболее популярными методами и считаются традиционными и передовыми методами обработки соответственно. Эффективность биофильтрации зависит от стабильных структур бактериального сообщества и высокой микробной активности (Fonseca et al. , 2001; Kim et al., 2014), но процессы обработки и их конфигурации обычно вызывают изменения в бактериальном сообществе (Zeng et al., 2013; Перст и др., 2016). Бактериальные сообщества, присутствующие в системах очистки, в основном были занесены с исходной водой (Yang et al., 2011). Как правило, первые две обработки, применяемые к исходной воде, представляют собой флокуляцию и осаждение, которые существенно не изменяют структуру микробного сообщества (Lin et al., 2014). Далее следует песчаная фильтрация. Бактериальное сообщество, обнаруженное в песчаных фильтрах, регулируется бактериями, присутствующими в сточных водах отложений (Xu et al., 2017).Затем обычно следует фильтрация GAC, в большинстве случаев в сочетании с озоном, который представляет собой процесс обработки озоно-биологическим активированным углем (O ₃ -BAC). Озон окисляет естественные органические вещества, образуя легко биоразлагаемые низкомолекулярные побочные продукты и увеличивает концентрацию растворенного кислорода (DO). Таким образом, озон положительно коррелирует с ростом микроорганизмов на GAC (Yang et al., 2016). Однако озон, как мощный окислитель, также может эффективно инактивировать бактерии (Hunt and Marinas, 1999).Таким образом, влияние озонирования на бактериальные сообщества заслуживает дальнейшего изучения, что облегчит оценку влияния озонирования на фильтрацию BAC.

Биофильтрация эффективно удаляет биоразлагаемые соединения. Однако биопленки, колонизированные на фильтрующих материалах, могут отслаиваться, формируя последующее бактериальное сообщество (Pinto et al., 2012; Lautenschlager et al., 2014) и увеличивая популяцию бактерий в сточных водах (Stewart et al., 1990; Zhang et al. , 2015). Бактерии, выделяемые фильтрами BAC, чрезвычайно устойчивы к дезинфекции (Camper et al., 1986; Ю и др., 2014). Дезинфекция, заключительный этап очистки воды, имеет решающее значение для контроля микробиома, попадающего в очищенную воду, и подавления микробного роста во время распределения. Однако дезинфекция не может полностью уничтожить микробиом на очистных сооружениях и, таким образом, потенциально действует как селективное давление, основанное на стрессе (Gomez-Alvarez et al. , 2012; Holinger et al., 2014; Wang et al., 2014). Бактерии, отобранные дезинфицирующими средствами, должны получить больше внимания.

Некоторые физико-химические параметры воды, такие как pH, температура, растворенный органический углерод и т. д., было описано влияние на динамику бактериального сообщества (Lindstrom, 2000; Li et al., 2010; Pinto et al., 2012; Kim et al., 2014; Staley et al., 2015). Понимание корреляции между параметрами качества воды и бактериальными сообществами может помочь отследить изменения в микробиоме путем мониторинга параметров качества воды. Сезонные изменения вызывают большие колебания показателей качества воды (Li et al., 2014; Feng et al., 2016). Однако лишь в нескольких исследованиях изучалась структура бактериального сообщества на очистных сооружениях в течение четырех сезонов (Pinto et al., 2012). Для изучения структуры и разнообразия микробиома независимые от культуры методы позволяют проводить более глубокий анализ, чем методы, зависящие от культуры. Преимущество его длинных прочтений однажды привело к тому, что пиросеквенирование 454 стало широко использоваться для проб питьевой воды (Pinto et al., 2012; Zeng et al., 2013; Kim et al., 2014; Lautenschlager et al., 2014; Lin et al. ., 2014). Однако пиросеквенирование 454 имеет более высокую частоту ошибок на основе и подвержено ошибкам делеции в гомополимерных отрезках (Loman et al., 2012). Таким образом, пиросеквенирование 454 было прекращено с развитием секвенирования нового поколения (NGS) (Tan et al., 2015). Технология Illumina MiSeq становится все более популярной благодаря ее преимуществам, заключающимся в более низкой стоимости, большей пропускной способности и более высокой точности (Hirai et al., 2017). Однако применение Illumina MiSeq для секвенирования питьевой воды остается немногочисленным (LaPara et al., 2015). Поскольку различные платформы для секвенирования, как правило, различаются (Smith and Peay, 2014; Sinclair et al., 2015), принятие новых платформ для секвенирования проб питьевой воды имеет первостепенное значение. Кроме того, филогенетическое исследование сообществ путем реконструкции ненаблюдаемых состояний (PICRUSt), новый вычислительный подход, позволяет прогнозировать функциональный состав бактериальных сообществ с использованием последовательностей маркерных генов 16S рРНК (Langille et al., 2013). В отличие от качественного анализа высокопроизводительного секвенирования количественная полимеразная цепная реакция (КПЦР) в реальном времени является полезным инструментом для количественного отслеживания конкретных бактериальных штаммов (Brinkman et al., 2003). Таким образом, интеграция высокопроизводительного секвенирования с количественной ПЦР полезна для оценки состава микробных сообществ, особенно для обнаружения конкретных бактерий.

Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы проанализировать изменения в бактериальных сообществах и функциональных профилях во время процессов очистки, чтобы определить роль бактерий в очистке воды.Секвенирование Illumina MiSeq применялось для идентификации и характеристики бактериальных сообществ на очистных сооружениях питьевой воды, использующих традиционные и усовершенствованные процессы биофильтрации. Для уточнения сезонного влияния на структуру бактериального сообщества отбор проб проводился на каждом этапе процесса в течение года. Полученные данные 16S обрабатывали с помощью PICRUSt 1.0.0 для прогнозирования функций микробных сообществ. Бактерии из родов Mycobacterium и Legionella , которые включают патогены человека, количественно определяли с помощью количественной ПЦР.Кроме того, параметры качества воды измерялись в течение года отбора проб для оценки их влияния на бактериальные сообщества. Правильная настройка параметров качества воды позволит лучше контролировать и управлять структурами бактериального сообщества в системах очистки питьевой воды.

Материалы и методы

Процессы очистки питьевой воды

Завод по очистке питьевой воды расположен в районе Уцзян, Сучжоу, провинция Цзянсу, Китай (31.11° с.ш., 120,62° в.д.). Исходная вода была взята из восточного озера Тайху, третьего по величине пресноводного озера в Китае. Озеро Тайху уже несколько десятилетий испытывает проблемы эвтрофикации. Среднее качество воды в озере Тайху относится к классу IV (класс I-V, от лучшего к худшему) в соответствии со Стандартом качества окружающей среды для поверхностных вод Китая. Пробы были взяты из восточной части озера Тайху, где качество воды самое лучшее в озере. Этот завод производит около 300 000 м ³ питьевой воды в день.Исходную воду последовательно обрабатывали предозонированием, флокуляцией, осаждением, фильтрацией через песок, постозонированием, фильтрацией БАС и обеззараживанием хлором (рис. 1). Соответствующее количество свободного хлора было добавлено к стокам BAC, чтобы обеспечить уровень свободного остаточного хлора выше 0,4 мг/л после 30 минут контакта. На этапе предварительного озонирования добавляют 0,5 мг/л озона с временем контакта 5 мин, а 1 мг/л озона добавляют с временем контакта 12 мин для постозонирования.

Рисунок 1 .Принципиальная схема установки очистки питьевой воды (ПАС, полиалюминий сульфат).

Отбор проб, обработка проб и физико-химический анализ

Отбор проб проводился в течение 4 месяцев (ноябрь, январь, май и июль) с 2015 по 2016 гг. Каждый из 4 месяцев относился к разным временам года (осень, зима, весна и лето соответственно). Пробы воды отбирали трижды с каждого этапа водоподготовки в стерильные бутыли емкостью 1 л. ВАС и песчаную среду собирали с верхней и средней частей фильтрующего слоя в стерильные пробирки для образцов объемом 5 мл.При каждом отборе проб фильтров случайным образом выбирались три точки отбора проб. Образцы верхней биопленки отбирали с поверхности фильтров. Образцы средней биопленки отбирали на глубине 0,5–0,8 м. Все образцы были доставлены на льду в лабораторию и обработаны в течение 12 часов. Каждая проба воды была тщательно объединена с тремя повторностями. Затем 0,5 л поверхностной воды, 2 л обеззараженной воды и по 1 л для остальных проб воды фильтровали через 0.Нитроцеллюлозные мембраны 22 мкм (диаметр 50 мм, Millipore, США). Тщательно объединяли по три повторных образца биопленки из каждой части фильтров. Мембраны фильтров и смешанные биопленочные среды хранили при температуре -80°C до выделения ДНК.

Температуру, рН и DO измеряли сразу после отбора проб воды на каждом участке отбора проб с помощью портативного многопараметрического анализатора качества воды HQ30d (Hach, США). Аммиачный азот, нитриты и нитраты анализировали в соответствии со стандартными протоколами (APHA, 2011).Мутность определяли с помощью анализатора мутности 2100N (HACH, США). Общий органический углерод (ОСО) измеряли с помощью анализатора ООУ Aurora 1030W (OI, США).

Экстракция ДНК, ПЦР-амплификация и секвенирование

Отфильтрованные мембраны с собранной биомассой разрезали на кусочки стерилизованными ножницами и выделяли тотальную ДНК с помощью набора E.Z.N.ATM Mag-Bind Soil DNA Kit (OMEGA, США) в соответствии с протоколом производителя. Соответствующие образцы биопленки (0,5 г образцов BAC и 2 г образцов песка) подвергали экстракции ДНК с использованием этого набора.Бактериальную область V3-V4 гена 16S рРНК амплифицировали с использованием прямого праймера 341F (5′-CCCTACACGACGCTCTTCCGATCTG-3′) и обратного праймера 805R (5′-GACTGGAGTTCCTTGGCACCCGAGAATTCCA-3′). ПЦР-амплификацию проводили на термоциклере T100™ (BIO-RAD, США). Все реакции ПЦР проводили в трех повторностях с 20 мкл конечной реакционной смеси, которая содержала 4 мкл 5 × Fast Pfu Buffer, 2 мкл 2,5 мМ dNTP, 0,8 мкл каждого праймера (5 мкМ), 0,4 мкл ДНК-полимеразы Taq. (Thermo Scientific, США), 0.2 мкл BSA и 10 нг матричной ДНК. Условия термоциклирования были следующими: начальная стадия денатурации при 95°С в течение 3 мин, затем 28 циклов при 95°С в течение 30 с, 55°С в течение 30 с, 72°С в течение 45 с, затем конечная денатурация. удлинение при 72°C в течение 10 мин (Shu et al., 2016). Продукты ПЦР первоначально подвергали скринингу с использованием 2% агарозных гелей и очищали с использованием Agencourt AMPure XP (Beckman, США) в соответствии с инструкциями. Очищенные продукты ПЦР секвенировали парные концы на платформе Illumina MiSeq (Illumina, США) при длине считывания 2 × 300 п.н.Всего в Sangon Biotech (Shanghai) Co. Ltd.

Последовательности гена 16S рРНК были депонированы в архиве NCBI Sequence Read Archive под регистрационным номером SRP106506.

Количественная ПЦР в реальном времени (кПЦР) для выявления потенциальных патогенов и общего количества бактерий

Legionella spp. Mycobacterium spp. общее количество бактерий подсчитывали методом количественной ПЦР с использованием системы ПЦР в реальном времени ABI7500 (Life Technologies, США). Для Legionella spp.была разработана стратегия ПЦР для амплификации родоспецифичного гена 23S рРНК Legionella с использованием прямого праймера 5′-CCCATGAAGCCCGTTGAA-3′ и обратного праймера 5′-ACAATCAGCCAATTAGTACGAGTTAGC-3′ с 5′-HEX-TCCACACCTCGCCTATCAACGTCGTAGT. Зонд -TAMRA-3′ TaqMan (Назарян и др., 2008). Программа ПЦР была следующей: 95°С 30 с, 40 циклов при 95°С 5 с и 58,5°С 34 с.

Mycobacterium spp. количественно определяли путем нацеливания на ген 16S рРНК с использованием прямого праймера (5′-CCTGGGAAACTGGGTCTAAT-3′), обратного праймера (5′-CGCACGCTCACAGTTA-3′) и зонда (5′-FAM-TTTCACGAACAACGCGACAAACT-TAMRA-3′) (Radomski и другие. , 2010). Программа ПЦР была следующей: 95°С 30 с, 45 циклов при 95°С 5 с, 55°С 15 с и 72°С 34 с. Общее количество бактерий определяли с использованием прямого праймера (1369F: CGGTGAATACGTTCYCGG) и обратного праймера (1492R: GGWTACCTTGTTACGACTT) при температуре отжига 55°C (Suzuki et al., 2000).

реакции количественной ПЦР проводили в трех повторностях с каждым 10 мкл реакционной смеси, содержащей 5 мкл 2 × Premix Ex Taq, 200 нМ каждого праймера, 100 нМ зонда, 0,1 мкл 50 × ROX в качестве эталонного красителя и 1 мкл ДНК-матрицы.Контрольные реакции содержали те же смеси, но с заменой ДНК-матрицы 1 мкл стерильной воды. Стандартную ДНК готовили и анализировали во время каждой количественной ПЦР для получения стандартных кривых ( r ² > 0,99). Эффективность амплификации отслеживалась, и стандарты амплифицирулись с аналогичной эффективностью (91–99%, в зависимости от анализа).

Обработка последовательности и анализ данных

Данные последовательности были обработаны для обрезки прочтений с оценкой Q _phred ниже 20 с использованием QIIME (Caporaso et al. , 2010). Адаптеры удаляли с помощью cutadapt (Chen et al., 2014). Обрезанные чтения с парными концами были объединены с максимальной частотой несоответствия 1 несоответствие на 10 оснований с использованием PEAR (Unno, 2015). Затем последовательности демультиплексировали с помощью QIIME. И фильтрация качества была выполнена с использованием Prinseq (Schmieder and Edwards, 2011) для удаления гомополимеров длиной более 8 п.н. и последовательностей менее 200 п.н., показывающих неоднозначное основание «N» или со средним показателем качества основания менее 20. Программное обеспечение UCHIME использовалось для выявлять и удалять химеры (Edgar et al., 2011). Все образцы были нормализованы для обеспечения равного количества последовательностей в каждом образце путем случайной подвыборки для дальнейшего анализа. Операционные таксономические единицы (OTU) были сгруппированы с порогом сходства 97% с использованием Usearch (Edgar, 2010) и классифицированы по набору данных Ribosomal Database Project (RDP) с порогом достоверности 80% (Cole et al. , 2009). Последовательности, отмеченные как хлоропласты, митохондрии или эукариоты (составляющие 1,8% всех последовательностей), были исключены. Мотур вер. 1.30.1 (Schloss et al., 2009) использовали для расчета индексов бактериального разнообразия (Шеннон, Симпсон, оценка охвата на основе численности (ACE), Chao1 и охват). Тепловая карта была реализована с помощью тепловой карты пакетов R (http://www.r-projet.org/) (Lin et al., 2014). Пакет R vegan использовался для оценки взвешенной метрики UniFrac и выполнения анализа главных координат (PCoA) (Noyce et al., 2016). Анализ избыточности (RDA) был использован для изучения взаимосвязи между факторами окружающей среды и бактериальными сообществами.Тесты одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) были выполнены для оценки статистически значимой разницы индексов разнообразия между образцами. Различия считали достоверными при p < 0,05. Диаграммы Венна были построены с использованием онлайн-инструмента «Draw Venn Diagram» (http://bioinformatics. psb.ugent.be/webtools/Venn) для анализа перекрывающихся и уникальных OTU в процессе лечения. Односторонний пермутационный дисперсионный анализ (PERMANOVA) был выполнен с использованием пакета R vegan для оценки статистически значимого воздействия процессов обработки на бактериальные сообщества (Anderson and Walsh, 2013).

Прогноз функциональных профилей

Для прогнозирования функционального состава таблицы OTU, совместимые с PICRUSt, были созданы с использованием стратегии выбора OTU с закрытыми ссылками (pick_closed_ referencefence _otus.py, отсечение по сходству uclust на уровне 0,97, Greengene v13_8) в QIIME 1.8.0 (Langille et al., 2013 ). Полученная таблица OTU была загружена в PICRUSt 1.0.0 на сервере Galaxy (http://huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/). Функциональная информация была аннотирована в соответствии с базой данных Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG).Значения индекса ближайших секвенированных таксонов (NSTI) для всех образцов находились в пределах от 0,10 до 0,24, что указывает на относительно точные прогнозы. График неметрического многомерного масштабирования (NMDS) был построен с использованием пакета R vegan на основе анализа PICRUSt.

Результаты и обсуждение

Физико-химические свойства воды

Параметры качества исходной и очищенной воды в каждый момент отбора проб показаны в таблице 1. Все параметры качества воды варьировались, но очищенная вода всегда соответствовала стандарту качества воды (GB5749-2006).Скорость удаления TOC в процессе обработки показана на рисунке 2A. Флокуляция-осаждение, фильтрация песком и фильтрация BAC были важными процессами удаления ТОС, и их скорость удаления ТОС относительно стабилизировалась на уровне 10–15%, 20% и более 20% соответственно. Скорость удаления мутности и аммиачного азота в каждом процессе очистки показана на рисунке 2B. Более 90% мути было удалено флокуляционно-осаждающим методом. Мутность всех проб после флокуляционно-седиментационного осаждения была ниже 1 NTU.Песчаная фильтрация и ВАС-фильтрация впоследствии удалили примерно 60 и 20% мутности соответственно. Все процессы очистки, кроме доозонирования, способствовали удалению аммиачного азота. Постозонирование увеличило концентрацию аммиачного азота примерно на 30%, что может быть связано с продуктами разложения азотистого органического вещества (LeLacheur, Glaze, 1996). Дезинфекция хлором показала самый высокий уровень (47–66%) удаления аммиачного азота из-за реакции хлора и аммиачного азота (Hayes-Larson and Mitch, 2010).Скорость удаления всех параметров существенно не отличалась среди разных сезонных выборок ( p > 0,05).

Таблица 1 . Параметры качества воды исходной и очищенной воды в каждый момент отбора проб.

Рисунок 2 . Изменения скорости удаления TOC (A) , мутности (левая ось, гистограмма) и аммиачного азота (правая ось, линейный график) (B) в процессе очистки в разное время.Стрелками на рисунке указаны соответствующие вертикальные координаты разных данных.

Влияние процессов обработки на бактериальные сообщества

Показатели богатства и разнообразия сообщества на каждом этапе обработки во время сезонного отбора проб показаны в таблице 2. С порогом сходства 97% в ноябре, январе, мае и июле было получено 22 522, 10 142, 12 345 и 17 132 OTU соответственно. После озонирования индексы Чао1 и Шеннона увеличились соответственно с 1335–3133 до 1428–4258 и с 3.от 74–4,59 до 4,54–6,37 ( p > 0,05). Дезинфекция хлором снизила индексы богатства и разнообразия (индексы Chao1 и Шеннона) с 2469–5231 до 1300–4237 и с 5,62–6,91 до 4,15–6,13 ( p > 0,05) соответственно. Влияние лечебных процессов на богатство и разнообразие бактериального сообщества было незначительным. Богатство и разнообразие бактериального сообщества менялись на каждом этапе процесса в зависимости от времени отбора проб. Однако связи между этими переменными не обнаружено.

Таблица 2 . Показатели богатства и разнообразия бактериального сообщества на каждом этапе обработки и в течение четырех периодов отбора проб.

Влияние основных этапов обработки на бактериальные сообщества исследовали с помощью диаграмм Венна (рис. S1). В общей сложности от сырой воды до обеззараженной воды в разное время отбора проб повсеместно присутствовало 54–193 OTU. Процент от общего количества OTU, которые встречаются в процессе лечения, составил 1.5, 1,1, 1,0 и 1,1% в ноябре, январе, мае и июле соответственно, что указывает на то, что на обычные OTU приходится очень небольшая часть обнаруженных OTU. Образцы с каждого основного этапа, а именно фильтрации через песок, постозонирования, фильтрации BAC и дезинфекции хлором, содержали 22–67% уникальных OTU (рис. S1). Процент уникальных OTU был самым большим в сточных водах фильтра BAC и обеззараженной воде (40–53% и 36–67% соответственно), что указывает на то, что фильтрация и дезинфекция BAC могут влиять на формирование микробиома.В стоках от песчаной фильтрации была наименьшая доля уникальных ОТЕ (22–27%), что свидетельствует о более слабом влиянии песчаной фильтрации на бактериальное сообщество по сравнению с другими основными стадиями процесса.

PERMANOVA показало, что не существует существенных различий между структурами бактериального сообщества в двух последовательных точках отбора проб, а именно: исходная вода и стоки предварительного озонирования ( F = 0,32, P = 0,836), стоки предварительного озонирования и осаждения ( F = 2. 03, P = 0,069), стоки седиментации и песчаной фильтрации ( F = 0,44, P = 0,791), стоки песчаной фильтрации и послеозонирования ( F = 1,16, P = 0), и стоки после озонирования и фильтрации БАК ( F = 1,26, P = 0,163). Точно так же различия в структурах бактериального сообщества между предварительным озонированием и песчаной фильтрацией, а также между седиментацией и постозонированием не были значительными ( P > 0.05). За исключением упомянутого выше, различия между структурами бактериального сообщества двух случайных выборок были достоверными ( P < 0,05). Для последовательных проб воды только сточные воды BAC и дезинфицированная вода показали значительную разницу ( F = 1,73, P = 0,027), что указывает на то, что все отдельные процессы очистки, кроме дезинфекции, не оказали существенного влияния на бактериальное сообщество. И наоборот, бактериальное сообщество было сформировано комбинацией многоступенчатых процессов.

Изменения в составе бактериального сообщества в процессе обработки

На рис. 3А показаны 20 наиболее распространенных типов бактериального сообщества, обнаруженные в 11 точках отбора проб и в течение четырех периодов отбора проб. Состав бактериального сообщества в исходной воде, сточных водах предозонирования, сточных водах седиментации, сточных водах песчаной фильтрации и образцах биопленки оставался относительно стабильным, несмотря на колебания пропорций Proteobacteria и Actinobacteria во время сезонного отбора проб.Тем не менее, состав бактериального сообщества в пробах после озонирования, фильтрационных сточных вод и обеззараженной воды варьировался в разное время. Преобладающие типы, кроме Proteobacteria (38,54–64,96%), в образцах после озонирования различались в разных сезонных образцах. Это Firmicutes (5,73%), Planctomycetes (5,29%) и Acidobacteria (4,7%) в ноябре, Proteobacteria (38,54%), Actinobacteria (11. 46%) и Cyanobacteria (34,14%) в январе, Actinobacteria (32,26%) в мае и Actinobacteria (9,64%), Firmicutes (7,44%) и Bacteroidetes (5,73%) в июле. Преобладающие бактерии в фильтрационных стоках BAC также варьировались и составляли Firmicutes (8,38%) и Bacteroidetes (7,66%) в ноябре; Cyanobacteria (18,65%) и Actinobacteria (9,08%) в январе; Актинобактерии (11.47%) и Bacteroidetes (4,87%) в мае и Acidobacteria (5,13%) и Actinobacteria (4,64%) в июле, в дополнение к наиболее преобладающему типу в целом ( Proteobacteria , 47,64–64,01%) . По сравнению с группами в сточных водах после озонирования и фильтрации BAC преобладающие бактериальные группы в обеззараженной воде были относительно постоянными ( Proteobacteria на 32,19–55,3%, Firmicutes на 14,07–34,56%), за исключением высокого уровня Дейнококк-термус (11.71%) в мае и Actinobacteria (30,14%) в июле.

Рисунок 3 . Относительная численность бактерий типов (A) и классов (B) на каждом этапе обработки. Показаны 20 наиболее распространенных типов или классов. Сокращения те же, что и в таблице 2.

, Actinobacteria и Firmicutes . Actinobacteria и Proteobacteria преобладали в сырой воде, составляя 37.7–61,4% и 17,3–34,9% от общего количества последовательностей соответственно. Доля Actinobacteria постепенно уменьшалась на последовательных стадиях предварительного озонирования, флокуляции, осаждения и фильтрации через песок, тогда как доля Proteobacteria соответственно увеличивалась. Численность Actinobacteria резко снизилась с 14,3–52,7% до 3,4–32,3% после постозонирования, что привело к абсолютному преобладанию Proteobacteria . В отличие от Actinobacteria, Proteobacteria доминировали во всех пробах, в том числе воды и биопленок.Дезинфекция хлором снизила долю Proteobacteria с 47,6–64,0% до 32,19–55,3%. Напротив, доля Firmicutes увеличилась с 3,4–8,4% до 14,1–34,6% после дезинфекции.

20 наиболее распространенных классов бактериального сообщества во всех точках отбора проб представлены на рисунке 3B. Подобно различиям в типах, бактериальный состав после озонирования, фильтрационных стоков BAC и обеззараженной воды на уровне класса различался в зависимости от сезона. Proteobacteria состоит из пяти подклассов: Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- и Epsilonproteobacteria . Alphaproteobacteria был наиболее преобладающим подклассом в пределах Proteobacteria во всех образцах (составляя примерно 50% Proteobacteria ), за которым следовал Betaproteobacteria (примерно 30%), за исключением дезинфицированной воды. В обеззараженной воде доля Gammaproteobacteria (~30%) среди Proteobacteria приближалась к таковой для Alphaproteobacteria (~35%) в мае и июле и была в шесть-семь раз больше, чем доля Alphaproteobacteria (~15% ) в ноябре и январе.Помимо Гаммапротеобактерий , в обеззараженной воде преобладали Bacilli и Clostridia . Оба они принадлежат к Firmicutes и составляют аналогичные доли (5,75–24,15% и 5,32–28,18% соответственно) классов бактерий в обеззараженной воде.

Протеобактерии , доминирующий тип во всех образцах, являются наиболее распространенными бактериями в пресноводных озерах. Из пяти подклассов протеобактерий преобладали альфапротеобактерии из-за их конкурентных преимуществ в условиях низкой доступности питательных веществ и их способности разлагать сложные органические соединения (Eiler et al., 2003; Hutalle-Schmelzer и др., 2010). Напротив, Betaproteobacteria предпочитают размножаться в среде, богатой питательными веществами (Newton et al., 2011), что приводит к их слабой конкурентоспособности в олиготрофной среде. Хотя Gammaproteobacteria в изобилии встречались только в дезинфицированной воде, им следует уделить больше внимания из-за их увеличения после дезинфекции хлором. Доминирование Gammaproteobacteria в обеззараженной воде, возможно, было связано с его высокой устойчивостью к хлору (Mi et al., 2015; Белила и др., 2016; Панг и др., 2016; Стэниш и др., 2016).

Actinobacteria обычно встречаются и часто имеют большое численное значение в различных пресноводных местообитаниях (Glöckner et al., 2000; Zwart et al., 2002). Актинобактерии составляют наибольшую долю бактериальных типов в сырой воде. Однако в процессе лечения их количество уменьшилось, что свидетельствует об их уязвимости к лечению (Servais et al., 1994). Напротив, Bacteroidetes сохранялся на постоянном уровне во всех образцах, отражая его устойчивость к процессам обработки.Доля Firmicutes увеличилась после дезинфекции хлором, что может быть связано с большей устойчивостью грамположительных бактерий ( Firmicutes ), чем грамотрицательных бактерий ( Proteobacteria ) к хлору (Мир и др., 1997).

Характеристики бактериальных сообществ из воды и различных фильтров

Показатели видового богатства в пробах воды и биопленки не различались (табл. 2). Оценки бактериального разнообразия биопленок BAC были выше, чем у песчаных биопленок во время отбора проб, с большим количеством OTU (914–2167) и более высокими значениями Chao1 (1427–3375) и индексов Шеннона (4.44–6,04) в биопленках BAC, чем в песчаных биопленках [641–1185 OTU, индексы Chao1 (1047–2245) и индексы Шеннона (4,09–5,01)] (табл. 2). Однако различия не были достоверными ( p > 0,05). Как песок, так и биопленки BAC делят больше OTU с соответствующими сточными водами (28,6–56,3% и 25,6–59,4% образцов биопленки соответственно), чем с соответствующими входящими потоками (13,4–32% и 16,8–47,3% образцов биопленки соответственно) ( данные за ноябрь и май, показанные на рис. 4, и данные за январь и июль, показанные на рис. S2), из чего следует, что фильтрующий материал, выбранный для бактерий, ассоциированных с поверхностью, влияет на последующий поток, несмотря на то, что он засеян притоком (Данг и Ловелл, 2016).

Рисунок 4 . Диаграммы Венна, показывающие количество общих OTU между фильтрующими биопленками и их соответствующими притоками и оттоками в ноябре (A) и мае (B) . Сокращения те же, что и в таблице 2.

Структуры бактериального сообщества образцов биопленки значительно отличались от таковых образцов воды (PERMANOVA, P <0,05). Состав бактериального сообщества был одинаковым между верхней и средней частями каждого типа фильтра (песчаный фильтр, PERMANOVA, F = 0.20, Р = 0,823; БАК-фильтр, PERMANOVA, F = 0,37, P = 0,877). Однако наблюдалась значительная разница в бактериальных сообществах между биопленками песка и ВАС (верхняя часть, PERMANOVA, F = 5,37, P = 0,029; средняя часть, PERMANOVA, F = 5,30, P = 0,024). . Популяция Actinobacteria , доминировавшая в воде, стала второстепенной группой в биопленках (менее 8%) (рис. 3А). Точно так же численность цианобактерий была выше в воде (1–15%), чем в биопленках (<0,0.1–2%). Низкая их численность на фильтрующих материалах свидетельствовала об отсутствии у них склонности к образованию биопленок (Парфенова и др., 2013). Напротив, Acidobacteria и Planctomycetes , которые присутствовали в воде в небольших количествах (не более 7% каждого), были относительно многочисленны в биопленках. Acidobacteria составляли 4,4–14,4% и 12,2–30,0% типов в биопленках песка и BAC соответственно, тогда как доли Planctomycetes составляли 6,4–27,3% и 2.8–12,1%. Среди Acidobacteria Acidobacteria_Gp4 (59,8–95,8% от Acidobacteria ) преобладали в биопленках BAC, тогда как Acidobacteria_Gp3 (54,2–69,8% от Acidobacteria ) доминировали в песчаных биопленках (рис. 3B). Преобладание Acidobacteria и Planctomycetes в биопленках может быть связано с их физиологическими и генетическими особенностями, связанными с обитанием на поверхности (Dang and Lovell, 2016), и они широко распространены в биопленках питьевой воды (Schmeisser et al., 2003; Мартини и др., 2005 г.; Цинь и др., 2007). Напротив, численность Bacteroidetes мало различалась между планктонными и сидячими формами, составляя 2,3–7,3%.

Количественный анализ

Mycobacterium

Legionella

Род Mycobacterium , хорошо известный своей устойчивостью к дезинфицирующим средствам (Simoes and Simoes, 2013), присутствовал в более высокой доле (7,24%) в постозонированной в мае и дезинфицированной воде (8.30%) в январе (рис. S3A). Однако доля Mycobacterium spp. в дезинфицированной воде значительно варьировал в зависимости от сезонных изменений ( p < 0,05). Оба Mycobacterium spp. и Legionella spp. в биопленках было больше копий генов, чем в воде (рис. 5). Однако Mycobacterium spp. составляет довольно небольшую долю в биопленках по сравнению с водой (рис. S3A). Напротив, Legionella spp. представили накопление на фильтрах БАК (рис. S3B), что привело к увеличению их стоков БАК, что представляло потенциальную угрозу для потребителей.К счастью, дезинфекция хлором эффективно устранила Legionella spp. ( р < 0,05).

Рисунок 5 . Результаты КПЦР для Mycobacterium spp. (A) и Legionella spp. (B) на каждом этапе обработки во время сезонного отбора проб. Сокращения образцов те же, что и в таблице 2.

Сообщается, что озон является более мощным дезинфицирующим средством, чем свободный хлор и диоксид хлора, из-за его самого высокого окислительного потенциала 2.07 V (Тейлор и др., 2000; Чо и др., 2010). Однако исследователи обнаружили, что двухслойные грамположительные бактерии, такие как Mycobacterium , выживают и становятся преобладающими после озонирования (Lee and Deininger, 2000). В нашем исследовании количество копий и пропорций генов Mycobacterium и Legionella увеличились после озонирования (рис. 5 и рис. S3). Следовательно, необходимо количественно определить количество потенциальных патогенов с помощью количественной ПЦР, особенно в дезинфицированной воде. Кроме того, для обеспечения безопасности питьевой воды следует использовать более эффективные методы инактивации.

Временная и пространственная динамика микробных сообществ

Динамика структур сообщества во всех точках отбора проб и во все моменты времени показана на рисунке 6. Основная ось 1 и основная ось 2 для РПЖ представляют 39,4 и 16,1% вариаций среди выборок соответственно. Образцы биопленки и воды занимали расходящиеся позиции. Пробы воды группировались до постозонирования, затем отчетливо разделялись во время сезонного отбора проб после постозонирования. Сезонные пробы после озонирования имели дисперсионное распределение.Результаты исследования PERMANOVA показали, что пробы, не имеющие существенных различий с двух участков отбора проб, включали сырую воду и стоки предварительного озонирования, стоки предварительного озонирования и осаждения, стоки осаждения и фильтрации песка, стоки фильтрации песка и постозонирования, стоки после озонирования и БАК и БАК. сточные и обеззараженные воды ( P > 0,05). Все эти образцы без существенных различий характеризовались тем, что по крайней мере один образец из каждого места отбора проб был близко сгруппирован (рис. 6).По данным PERMANOVA, дезинфекция была единственным отдельным этапом лечения, который значительно повлиял на бактериальное сообщество ( P < 0,05) (Kim et al., 2013). Таким образом, динамика обеззараженных проб воды отличалась от динамики остальных проб воды (рис. 6). В качестве альтернативы биопленки BAC отделялись от песчаных биопленок, но каждая из них группировалась, несмотря на разную глубину отбора проб и время. Эта динамика биопленки показала, что бактериальные сообщества биопленки были однородными от поверхности до средней части каждого фильтра с высокой стабильностью между разными периодами отбора проб.

Рисунок 6 . Анализ основных координат (PCoA) образцов с использованием взвешенных показателей UniFrac. Сокращения образцов те же, что и в таблице 2.

Структура бактериального сообщества на каждом этапе очистки (за исключением стоков после озонирования и фильтрации БАК) была относительно стабильной во время сезонного отбора проб. Разумным объяснением было то, что структура сообщества регулировалась более широкими условиями окружающей среды, чем только температура (Kim et al., 2013; Цвирглмайер и др., 2015). На динамику микробных сообществ больше влияли лечебные процессы, чем сезонные изменения. Предыдущее исследование также показало, что сообщества активного ила были сформированы процессами очистки (Lee et al., 2015). Восприимчивость бактериального сообщества в сточных водах после озонирования к сезонным изменениям может быть связана с сильным воздействием температуры на растворимость и распад озона (Gardoni et al., 2012). По сравнению с изменениями качества воды от высокой дозы озона при постозонировании (1 мг/л), предварительном озонировании (с меньшей дозировкой 0.5 мг/л) мало изменили качество воды, что привело к более стабильному по отношению к сезонным изменениям бактериальному сообществу в сточных водах доозонирования. Группирование образцов до постозонирования продемонстрировало незначительное влияние предварительного озонирования, флокуляции, осаждения и фильтрации песка на изменение микробиома (Li et al., 2017; Xu et al., 2017). Образцы до фильтрации BAC отделялись от образцов после фильтрации BAC, что согласуется с предыдущим выводом о том, что фильтрация сформировала бактериальное сообщество в соответствующих сточных водах (Lautenschlager et al., 2014).

Вариации функций разложения загрязняющих веществ в процессе очистки

Результаты анализа образцов с помощью NMDS на основе прогностических функциональных генов показаны на рисунке 7. Образцы воды были диспергированы без явного скопления. Эти функциональные профили не отображали сезонных ассоциаций. Функции образцов биопленки были более стабильными, чем функции образцов воды. Кроме того, кластеризация биопленок песка и ВАС предполагала их сходство в функциях, несмотря на их несоответствие в составе сообществ, что может быть связано с функциональной избыточностью внутри сообществ (Allison and Martiny, 2008). ).

Рисунок 7 . Анализ NMDS на основе прогностических функциональных генов. Сокращения образцов те же, что и в таблице 2.

Функциональные профили, связанные с путем KEGG, которые были предсказаны с помощью PICRUSt, можно разделить на несколько функциональных групп, включая метаболизм, обработку генетической информации, клеточные процессы и обработку информации об окружающей среде. Некоторые функции, связанные с разложением загрязняющих веществ, такие как разложение атразина, разложение бисфенола и разложение нафталина, были выявлены в профилях разложения и метаболизма ксенобиотиков в образцах.Изменения функций разложения загрязняющих веществ в процессах очистки в ноябре и мае показаны на рисунке 8. Число последовательностей, отнесенных к разложению загрязняющих веществ, было самым низким и самым высоким в ноябре и мае соответственно. Способность разлагать каждый вид загрязняющих веществ различалась в изобилии. Высокий процент последовательностей был отнесен к разложению аминобензоата, бензоата, капролактама, хлоралкана и нафталина, тогда как низкий процент последовательностей был отнесен к разложению 2,2-бис(4-хлорфенил)-1,1,1-трихлорэтана (ДДТ).Обилие генов, участвующих в биодеградации загрязняющих веществ, в целом снижалось в процессе очистки. Эти функциональные профили, за исключением деградации ДДТ, были наиболее распространены на песчаном фильтре. Эти результаты показали, что микробы в процессах очистки, возможно, участвовали в разложении различных органических загрязнителей и что роль песчаной фильтрации в разложении загрязнителей может быть недооценена. Предыдущее исследование показало, что токсичные химические вещества увеличивают количество микробных метаболических ферментов и метаболических путей (Lu et al., 2017). Корреляция между функциями деградации загрязняющих веществ и концентрацией соответствующих загрязняющих веществ требует дальнейшего изучения.

Рисунок 8 . Тепловая карта функциональных генов, связанных с разложением загрязняющих веществ, спрогнозированная с помощью PICRUSt в процессе очистки в ноябре и мае. Относительная распространенность каждого функционального гена обозначена интенсивностью цвета с легендой вверху. Верхняя и левая панели показывают иерархическую кластеризацию. Сокращения образцов те же, что и в таблице 2.ДДТ — это сокращение от 2,2-бис(4-хлорфенил)-1,1,1-трихлорэтан.

Взаимосвязь между бактериальными сообществами и параметрами качества воды

RDA использовали для анализа взаимосвязей между параметрами окружающей среды и структурами бактериального сообщества (рис. 9). RDA показал, что мутность, аммонийный азот и TOC оказывали значительное влияние на профили сообщества ( p <0,01). Аммиачный азот и TOC были связаны с условиями питания (Zhang et al., 2009; Liao et al., 2013). Мутность скорректировала пропорции связанных с частицами и свободноживущих микробных сообществ (Dang and Lovell, 2016). Структура бактериального сообщества в пробах сырой воды и стоков доозонирования положительно коррелирует с рН, мутностью, аммиачным азотом и ООУ с сезонными изменениями. Сила корреляции стоков предозонирования особенно варьировала во время сезонного отбора проб. Бактериальное сообщество в обеззараженной воде положительно коррелировало с DO.

Рисунок 9 .Анализ избыточности (RDA) основных типов бактерий и параметров окружающей среды. Сокращения образцов те же, что и в таблице 2.

Таблица 3 показывает, что относительная численность типов бактерий и классов протеобактерий коррелирует с параметрами качества воды. Более высокие температуры были более благоприятны для Alphaproteobacteria, Nitrospirae и Gemmatimonadetes ( p < 0,05 или 0,01), но более вредны для Cyanobacteria ( p < 0.01). Относительные изобилие актинобактерий, цианобактерии и плоскомыцелов положительно коррелируют с значениями pH ( р <0,05), тогда как эти гаммаплоотобактерий, дельтрапротеобактерии, укрепляют, ацидобактерии, нитроспаре, гемматимонадета и Euryarchaeota отрицательно коррелировали ( р < 0,05). Actinobacteria, Planctomycetes и Verrucomicrobia были сильными конкурентами в сильно мутной воде ( p < 0.05), а Alphaproteobacteria – нет ( p < 0,05). Actinobacteria, Planctomycetes и Verrucomicrobia положительно коррелировали с аммиачным азотом ( p <0,05). И наоборот, Firmicutes, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria и Euryarchaeota отрицательно коррелировали с аммиачным азотом ( p <0,05). Высокие уровни DO способствовали росту Cyanobacteria ( p <0.01), но ингибировал Actinobacteria и Gemmatimonadetes . Actinobacteria и Verrucomicrobia присутствовали в более высоких относительных количествах в средах с высоким содержанием TOC ( p <0,01), тогда как Firmicutes, Euryarchaeota, Gammaproteobacteria и Deltaproteobacteria были более конкурентоспособными в средах с низким содержанием TOC ( p < 0,01). < 0,05).

Таблица 3 . Корреляции между параметрами качества воды и относительной численностью преобладающих типов бактерий и классов протеобактерий.

Alphaproteobacteria относительно более многочисленны при высоких температурах и низкой мутности. Более высокий TOC и мутность в сырой воде благоприятствовали Actinobacteria (Glöckner et al., 2000; Wu et al., 2007), что привело к большему количеству Actinobacteria , чем Alphaproteobacteria . Снижение ТОС и мутности во время обработки уменьшило популяцию Actinobacteria . Точно так же Verrucomicrobia были относительно многочисленны в сырой воде и фильтре BAC, где концентрации TOC были выше.Напротив, Firmicutes, Euryarchaeota, Gammaproteobacteria и Deltaproteobacteria адаптировались к средам с низким содержанием общего органического углерода и стали очень многочисленными в очищенной воде. Кроме того, низкие температуры способствовали росту Cyanobacteria , что не согласуется с предыдущими сообщениями о потеплении озера, стимулирующем рост Cyanobacteria (Thomas and Litchman, 2016). Несоответствие может быть результатом различий в оптимальных температурах роста различных цианобактерий (Lurling et al., 2013).

Выводы

Процессы очистки питьевой воды содержат большое разнообразие бактерий. Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes и Firmicutes были доминирующими бактериальными типами. Дезинфекция значительно повлияла на структуру бактериального сообщества, в то время как другие процессы обработки, синергетически с их последовательными процессами, повлияли на сообщества. Состав бактериального сообщества в сточных водах после озонирования, сточных водах БАК и обеззараженной воде менялся в зависимости от сезонных изменений.Бактериальные сообщества в воде и биопленках различались, причем последние в основном зависели от фильтрующих материалов. Напротив, биопленки на разных фильтрах имеют схожий функциональный состав и одинаково высокую стабильность. Хотя параметры качества исходной воды сильно различались в разные сезоны, качество очищенной воды оставалось относительно стабильным. Песчаная и BAC-фильтрация эффективно удаляла растворенные органические вещества. Анализ PICRUSt показал, что функциональные гены, связанные с разложением некоторых загрязняющих веществ, широко распространены в процессах очистки, особенно на песочных и BAC-фильтрах.Два рода, Mycobacterium и Legionella , были количественно определены в процессах лечения. Хлор эффективно удалял большинство бактерий, включая некоторые потенциальные патогены, за исключением Mycobacterium . Бактериальный состав определялся взаимодействием всех показателей качества воды, среди которых наиболее важными факторами были мутность, аммиачный азот и ООУ. Это исследование представляло собой всестороннее исследование изменений микробных сообществ на полномасштабной установке по очистке питьевой воды в течение четырех репрезентативных месяцев.В целом, бактерии в процессах очистки составляли относительно стабильную структуру бактериального сообщества, которая способствовала очистке воды. Однако потенциальные патогены, особенно резистентные к дезинфицирующим средствам, представляют угрозу для здоровья населения.

Вклад авторов

SY и LL разработали и руководили исследованием. QL и GL разработали эксперименты. QL, ZG и YY провели эксперименты. QL, ZL и GL проанализировали данные. QL написал статью. LR, QX и ML пересмотрели статью.

Финансирование

Эта работа финансировалась в рамках крупного национального проекта Министерства науки и технологий Китая (№ 2012ZX07403-001).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Благодарим компанию Huayan за помощь в отборе проб.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.02465/full#supplementary-material

Сокращения

BAC, Биологически активированный уголь; кПЦР, количественная полимеразная цепная реакция; RDA, анализ избыточности; TOC, общий органический углерод; O ₃ -BAC, озоно-биологический активированный уголь; DO, растворенный кислород; NGS, секвенирование нового поколения; PICRUSt, Филогенетическое исследование сообществ путем реконструкции ненаблюдаемых состояний; OTU, оперативные таксономические единицы; ACE, оценщик охвата на основе изобилия; PCoA, анализ главных координат; ANOVA, дисперсионный анализ; KEGG, Киотская энциклопедия генов и геномов; NSTI, Индекс ближайших секвенированных таксонов; NMDS, неметрическое многомерное масштабирование; ПЕРМАНОВА, Пермутационный многомерный дисперсионный анализ.

Ссылки

Эллисон, С. Д., и Мартини, Дж. Б. (2008). Устойчивость, устойчивость и избыточность в микробных сообществах. Проц. Натл. акад. науч. США 105 (Приложение 1), 11512–11519. doi: 10.1073/pnas.0801925105

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Андерсон, М.Дж., и Уолш, округ Колумбия (2013). PERMANOVA, ANOSIM и тест Мантеля в условиях неоднородных дисперсий: какую нулевую гипотезу вы проверяете? Экол.Моногр . 83, 557–574. дои: 10.1890/12-2010.1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

АПНА (2011 г.). Стандартные методы исследования воды и сточных вод . Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация общественного здравоохранения.

Белила, А., Эль-Чахтура, Дж., Отаиби, Н., Муйзер, Г., Гонсалес-Гил, Г., Сайкали, П.Е., и др. (2016). Структура бактериального сообщества и вариации в полномасштабной установке по опреснению морской воды для производства питьевой воды. Вода Res .94, 62–72. doi: 10.1016/j.waters.2016.02.039

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Berjeaud, J.M., Chevalier, S., Schlusselhuber, M., Portier, E., Loiseau, C., Aucher, W., et al. (2016). Legionella pneumophila : парадокс высокочувствительного условно-патогенного микроорганизма, передающегося через воду, способного сохраняться в окружающей среде. Перед. микробиол. 7:486. doi: 10.3389/fmicb.2016.00486.

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бринкман, Н.E., Haugland, R.A., Wymer, L.J., Byappanahalli, M., Whitman, R.L., and Vesper, S.J. (2003). Оценка экспресс-метода количественной ПЦР в реальном времени для подсчета патогенных клеток Candida в воде. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 69, 1775–1782 гг. doi: 10.1128/AEM.69.3.1775-1782.2003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кампер А.К., ЛеШевалье М., Бродэуэй С. и МакФетерс Г. (1986). Бактерии, связанные с частицами гранулированного активированного угля в питьевой воде. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 52, 434–438.

Реферат PubMed | Академия Google

Caporaso, J.G., Kuczynski, J., Stombaugh, J., Bittinger, K., Bushman, F.D., Costello, E.K., et al. (2010). QIIME позволяет анализировать данные секвенирования с высокой пропускной способностью. Нац. Методы 7, 335–336. doi: 10.1038/nmeth.f.303

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чен К., Халил С. С., Хуанг Х. и Ву С. Х. (2014).Программное обеспечение для предварительной обработки коротких последовательностей чтения Illumina для секвенирования следующего поколения. Исходный код биол. Мед . 9:8. дои: 10.1186/1751-0473-9-8

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чо, М., Ким, Дж., Ким, Дж. Ю., Юн, Дж., и Ким, Дж. Х. (2010). Механизмы инактивации кишечной палочки некоторыми дезинфицирующими средствами. Вода Res. 44, 3410–3418. doi: 10.1016/j.waters.2010.03.017

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Коул, Дж.R., Wang, Q., Cardenas, E., Fish, J., Chai, B., Farris, R.J., et al. (2009). Проект базы данных рибосом: улучшенное выравнивание и новые инструменты для анализа рРНК. Рез. нуклеиновых кислот . 37, Д141–Д145. doi: 10.1093/nar/gkn879

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Данг, Х.Ю., и Ловелл, Ч.Р. (2016). Микробная колонизация поверхности и развитие биопленки в морской среде. Микробиолог. Мол. биол. Версия . 80, 91–138. doi: 10.1128/ммбр.00037-15

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эдгар, Р. К., Хаас, Б. Дж., Клементе, Дж. К., Айва, К., и Найт, Р. (2011). UCHIME повышает чувствительность и скорость обнаружения химер. Биоинформатика 27, 2194–2200. doi: 10.1093/биоинформатика/btr381

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эйлер А., Лангенхедер С., Бертилссон С. и Транвик Л. Дж. (2003). Эффективность роста гетеротрофных бактерий и структура сообщества при различных концентрациях природного органического углерода. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 69, 3701–3709. doi: 10.1128/aem.69.7.3701-3709.2003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фэн Л., Лю С., Ву В., Ма Дж., Ли П., Сюй Х. и др. (2016). Доминирующие роды цианобактерий в озере Тайху и их связь с факторами окружающей среды. Дж. Микробиол . 54, 468–476. doi: 10.1007/s12275-016-6037-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фонсека, А.C., Саммерс, Р.С., и Эрнандес, М.Т. (2001). Сравнительные измерения микробной активности в биофильтрах питьевой воды. Вода Res . 35, 3817–3824. doi: 10.1016/s0043-1354(01)00104-x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гардони, Д., Вайлати, А., и Канциани, Р. (2012). Распад озона в воде: обзор. Научный озон. Eng . 34, 233–242. дои: 10.1080/01919512.2012.686354

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Глекнер, Ф.О., Зайчиков Е., Белькова Н., Денисова Л., Пернталер Дж., Пернталер А. и др. (2000). Сравнительный анализ 16S рРНК озерного бактериопланктона выявляет глобально распределенные филогенетические кластеры, включающие многочисленную группу актинобактерий. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 66, 5053–5065. doi: 10.1128/aem.66.11.5053-5065.2000

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гомес-Альварес, В., Реветта, Р. П., и Доминго, Дж. В. С. (2012). Метагеномный анализ питьевой воды, подвергнутой различным видам дезинфекции. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 78, 6095–6102. doi: 10.1128/aem.01018-12

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хейс-Ларсон, Э. Л., и Митч, В. А. (2010). Влияние способа добавления реагентов на образование дихлорацетонитрила при хлораминировании. Окружающая среда. науч. Технол . 44, 700–706. дои: 10.1021/es12

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хедегаард, М. Дж., и Альбрехтсен, Х.Дж. (2014). Удаление микробных пестицидов в быстрых песчаных фильтрах для очистки питьевой воды – потенциал и кинетика. Вода Res . 48, 71–81. doi: 10.1016/j.waters.2013.09.024

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хираи Дж., Нагаи С. и Хидака К. (2017). Оценка метагенетического анализа сообщества планктонных копепод с использованием Illumina MiSeq: сравнение с морфологической классификацией и метагенетическим анализом с использованием Roche 454. PLoS ONE 12:e0181452.doi: 10.1371/journal.pone.0181452

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Холинджер, Э. П., Росс, К. А., Робертсон, К. Э., Стивенс, М. Дж., Харрис, Дж. К., и Пейс, Н. Р. (2014). Молекулярный анализ микробиологических свойств питьевой воды в точках потребления. Вода Res . 49, 225–235. doi: 10.1016/j.waters.2013.11.027

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хант, Н.К., и Маринас, Б.Дж. (1999). Инактивация кишечной палочки озоном: химическая и кинетика инактивации. Вода Res . 33, 2633–2641. doi: 10.1016/s0043-1354(99)00115-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Hutalle-Schmelzer, K.M., Zwirnmann, E., Krueger, A., and Grossart, H.P. (2010). Обогащение и культивирование пелагических бактерий из гумусового озера с использованием добавок фенола и гуминовых веществ. FEMS Microbiol. Экол . 72, 58–73. doi: 10.1111/j.1574-6941.2009.00831.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ким, Т.Г., Юн Дж., Хонг С.Х. и Чо К.С. (2014). Влияние температуры воды и обратной промывки на бактериальную популяцию и сообщество в биологическом процессе с активированным углем на водоочистных сооружениях. Заяв. микробиол. Биотехнолог . 98, 1417–1427. doi: 10.1007/s00253-013-5057-9

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ким, Т. С., Чон, Дж. Ю., Уэллс, Г. Ф., и Парк, Х. Д. (2013). Общие и редкие таксоны бактерий, демонстрирующие различные временные динамические модели в биореакторе с активным илом. Заяв. микробиол. Биотехнолог . 97, 1755–1765. doi: 10.1007/s00253-012-4002-7

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Langille, M.G., Zaneveld, J., Caporaso, J.G., McDonald, D., Knights, D., Reyes, J.A., et al. (2013). Прогностическое функциональное профилирование микробных сообществ с использованием последовательностей маркерных генов 16S рРНК. Нац. Биотехнолог . 31, 814–821. doi: 10.1038/nbt.2676

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

ЛаПара, Т.М., Уилкинсон К., Стрейт Дж. М., Хозальский Р. М., Садовски М. Дж. и Гамильтон М. Дж. (2015). Бактериальные сообщества полномасштабных биологически активных гранулированных фильтров с активированным углем стабильны и разнообразны и потенциально содержат новые микроорганизмы, окисляющие аммиак. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 81, 6864–6872. doi: 10.1128/aem.01692-15

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лаутеншлагер К., Хван К., Линг Ф., Лю В. Т., Бун Н., Köster, O., et al. (2014). Численность и состав аборигенных бактериальных сообществ в многоступенчатой биофильтрационной установке очистки питьевой воды. Вода Res . 62, 40–52. doi: 10.1016/j.waters.2014.05.035

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Lautenschlager, K., Hwang, C., Liu, W.T., Boon, N., Köster, O., Vrouwenvelder, H., et al. (2013). Основанный на микробиологии многопараметрический подход к оценке биологической стабильности в сетях распределения питьевой воды. Вода Res . 47, 3015–3025. doi: 10.1016/j.waters.2013.03.002

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ли, Дж., и Дайнингер, Р.А. (2000). Выживаемость бактерий после озонирования. Научный озон. Eng . 22, 65–75. дои: 10.1080/01919510008547229

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, С. Х., Канг, Х. Дж., и Парк, Х. Д. (2015). Влияние сообществ поступающих сточных вод на изменение во времени сообществ активного ила. Вода Res . 73, 132–144. doi: 10.1016/j.waters.2015.01.014

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

LeLacheur, R.M., and Glaze, WH (1996). Реакции озона и гидроксильных радикалов с серином. Окружающая среда. науч. Технол . 30, 1072–1080. дои: 10.1021/es940544z

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли К., Линг Ф., Чжан М., Лю В. Т., Ли Ю. и Лю В. (2017). Характеристика динамики бактериального сообщества в полномасштабной установке очистки питьевой воды. Дж. Окружающая среда. Наука . 51, 21–30. doi: 10.1016/j.jes.2016.05.042

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ли, X., Упадхьяя, Г., Юэн, В., Браун, Дж., Моргенрот, Э., и Раскин, Л. (2010). Изменение структуры и функции микробных сообществ в биореакторах очистки питьевой воды при добавлении фосфора. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 76, 7473–7481. doi: 10.1128/aem.01232-10.

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ли, Ю.П., Тан, С.Ю., Ю, З.Б., и Ачарья, К. (2014). Взаимосвязь между водорослями и качеством воды: факторы, вызывающие эвтрофикацию в озере Тайху, Китай. Междунар. Дж. Окружающая среда. науч. Технол . 11, 169–182. doi: 10.1007/s13762-013-0436-4.

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ляо, X., Чен, С., Ван, З., Ван, Р., Чанг, С.-Х., Чжан, X., и соавт. (2013). Пиросеквенирование бактериальных сообществ в биофильтрах питьевой воды, получающих разнотипные стоки. Процесс Биохим . 48, 703–707. doi: 10.1016/j.procbio.2013.02.033

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лин, В., Ю, З., Чжан, Х., и Томпсон, И. П. (2014). Разнообразие и динамика микробных сообществ на каждой ступени очистных сооружений для получения питьевой воды. Вода Res . 52, 218–230. doi: 10.1016/j.waters.2013.10.071

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ломан, Нью-Джерси, Мисра, Р.В., Даллман, Т.J., Constantinidou, C., Gharbia, S.E., Wain, J., et al. (2012). Сравнение производительности настольных высокопроизводительных платформ для секвенирования. Нац. Биотехнолог . 30, 434–439. doi: 10.1038/nbt.2198

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лу, Х.М., Чен, К., и Чжэн, Т.Л. (2017). Метагеномное понимание влияния химических загрязнителей на состав и функции микробного сообщества в эстуарных отложениях, получающих загрязненную речную воду. Микроб.Экол . 73, 791–800. doi: 10.1007/s00248-016-0868-8

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лурлинг М., Эшету Ф., Фаассен Э. Дж., Костен С. и Хузар В. Л. М. (2013). Сравнение скорости роста цианобактерий и зеленых водорослей при разных температурах. Свежесть. Биол . 58, 552–559. doi: 10.1111/j.1365-2427.2012.02866.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мартини А.С., Альбрехтсен Х.Дж., Арвин Э. и Молин С.(2005). Идентификация бактерий в пробах биопленки и объемной воды из нехлорированной модельной системы распределения питьевой воды: обнаружение большой популяции, окисляющей нитрит, связанной с Nitrospira spp. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 71, 8611–8617. doi: 10.1128/aem.71.12.8611-8617.2005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ми, З., Дай, Ю., Се, С., Чен, К., и Чжан, X. (2015). Влияние дезинфекции на биопленочное бактериальное сообщество питьевой воды. Дж. Окружающая среда. Наука . 37, 200–205. doi: 10.1016/j.jes.2015.04.008

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Назарян, Э. Дж., Бопп, Д. Дж., Сэйлорс, А., Лимбергер, Р. Дж., и Массер, К. А. (2008). Разработка и внедрение протокола для обнаружения Legionella в клинических образцах и образцах из окружающей среды. Диагн. микробиол. Заразить. Дис . 62, 125–132. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2008.05.004

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ньютон, Р.Дж., Джонс, С.Э., Эйлер, А., МакМахон, К.Д., и Бертилссон, С. (2011). Путеводитель по естественной истории бактерий пресноводных озер. Микробиолог. Мол. биол. Версия . 75, 14–49. doi: 10.1128/mmbr.00028-10

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Нойс Г.Л., Фулторп Р., Горголевски А., Хазлетт П., Хонги Т. и Базилико Н. (2016). Микробная реакция почвы на добавление древесной золы и лесной пожар в управляемых лесах Онтарио. Заяв. Грунт Экол .107, 368–380. doi: 10.1016/j.apsoil.2016.07.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Панг, Ю. К., Си, Дж. Ю., Сюй, Ю., Хуо, З. Ю. и Ху, Х. Ю. (2016). Сдвиги живых бактериальных сообществ во вторичных сточных водах при дезинфекции хлором, выявленные с помощью высокопроизводительного секвенирования Miseq в сочетании с обработкой моноазидом пропидия. Заяв. микробиол. Биотехнолог . 100, 6435–6446. doi: 10.1007/s00253-016-7452-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Парфенова В.В., Гладких А.С., Белых О.И. (2013). Сравнительный анализ биоразнообразия планктонных и биопленочных бактериальных сообществ оз. Байкал. Микробиология 82, 91–101. дои: 10.1134/s0026261713010128

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Пинто, А. Дж., Си, К., и Раскин, Л. (2012). Структура бактериального сообщества в микробиоме питьевой воды регулируется процессами фильтрации. Окружающая среда. науч. Технол . 46, 8851–8859. дои: 10.1021/es302042t

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Прест, Э.I., Hammes, F., van Loosdrecht, M.C., и Vrouwenvelder, JS (2016). Биологическая стабильность питьевой воды: контролирующие факторы, методы и проблемы. Перед. микробиол. 7:45. doi: 10.3389/fmicb.2016.00045

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Цинь, Ю.Ю., Ли, Д.Т., и Ян, Х. (2007). Исследование общего состава бактериального и аммиакокисляющего бактериального сообщества в полномасштабном аэрируемом погружном биопленочном реакторе для предварительной обработки питьевой воды в Китае. FEMS Microbiol. Письмо . 268, 126–134. doi: 10.1111/j.1574-6968.2006.00571.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Радомски, Н., Лукас, Ф.С., Мойлерон, Р., Камбау, Э., Хенн, С., и Мулен, Л. (2010). Разработка метода количественной ПЦР в реальном времени для обнаружения и подсчета Mycobacterium spp. в поверхностных водах. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 76, 7348–7351. doi: 10.1128/AEM.00942-10

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шлосс, П.D., Westcott, S.L., Ryabin, T., Hall, J.R., Hartmann, M., Hollister, E.B., et al. (2009). Представляем mothur: открытое, независимое от платформы, поддерживаемое сообществом программное обеспечение для описания и сравнения микробных сообществ. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 75, 7537–7541. doi: 10.1128/aem.01541-09

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Schmeisser, C., Stöckigt, C., Raasch, C., Wingender, J., Timmis, K.N., Wenderoth, D.F., et al. (2003). Обзор метагенома биопленок в сетях питьевой воды. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 69, 7298–7309. doi: 10.1128/aem.69.12.7298-7309.2003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Серве П., Биллен Г. и Буйо П. (1994). Биологическая колонизация гранулированных фильтров с активированным углем при очистке питьевой воды. Дж. Окружающая среда. англ. 120, 888–899. doi: 10.1061/(начало)0733-9372(1994)120:4(888)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шу, Д., Хе, Ю., Юэ, Х., и Ван, К.(2016). Метагеномный и количественный анализ микробных сообществ и функциональных генов круговорота азота и железа в двенадцати системах очистки сточных вод. Хим. англ. Дж . 290, 21–30. doi: 10.1016/j.cej.2016.01.024

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Simoes, L.C., и Simoes, M. (2013). Биопленки в питьевой воде: проблемы и решения. RSC Adv . 3, 2520–2533. дои: 10.1039/c2ra22243d

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Синклер, Л., Осман, О.А., Бертилссон, С., и Эйлер, А. (2015). Состав и разнообразие микробного сообщества через ампликоны гена 16S рРНК: оценка платформы Illumina. PLoS ONE 10:116955. doi: 10.1371/journal.pone.0116955

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Смит, Д. П., и Пи, К. Г. (2014). Глубина последовательности, а не репликация с помощью ПЦР, улучшает экологические выводы из секвенирования ДНК следующего поколения. PLoS ONE 9:

. doi: 10.1371/журнал.пон.00

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стейли, К., Гулд, Т.Дж., Ван, П., Филлипс, Дж., Котнер, Дж.Б., и Садовски, М.Дж. (2015). Сортировка видов и сезонная динамика в первую очередь формируют бактериальные сообщества в верхнем течении реки Миссисипи. Науч. Всего Окружающая среда . 505, 435–445. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.10.012

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Стэниш, Л. Ф., Халл, Н. М., Робертсон, К. Э., Харрис, Дж.К., Стивенс, М.Дж., Спир, Дж.Р., и соавт. (2016). Факторы, влияющие на бактериальное разнообразие и состав сообществ в городских питьевых водах в бассейне реки Огайо, США. PLoS ONE 11:e157966. doi: 10.1371/journal.pone.0157966

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Stewart, M.H., Wolfe, R.L., and Means, E.G. (1990). Оценка бактериологической активности при обработке питьевой воды гранулированным активированным углем. Заяв.Окружающая среда. Микробиол . 56, 3822–3829.

Реферат PubMed | Академия Google

Судзуки, М.Т., Тейлор, Л.Т., и Делонг, Э.Ф. (2000). Количественный анализ генов рРНК малых субъединиц в смешанных микробных популяциях с помощью анализа 5′-нуклеазы. Заяв. Окружающая среда. Микробиол . 66, 4605–4614. doi: 10.1128/aem.66.11.4605-4614.2000

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Тан Б., Нг К., Ншимимана Дж. П., Лох Л. Л., Джин К. Ю.Х. и Томпсон, Дж. Р. (2015). Секвенирование следующего поколения (NGS) для оценки микробного качества воды: текущий прогресс, проблемы и будущие возможности. Перед. микробиол. 6:1027. doi: 10.3389/fmicb.2015.01027

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Taylor, R.H., Falkinham, J.O., Norton, C.D., and LeChevallier, M.W. (2000). Чувствительность Mycobacterium avium к хлору, хлорамину, диоксиду хлора и озону. Заяв. Окружающая среда.Микробиол . 66, 1702–1705 гг. doi: 10.1128/aem.66.4.1702-1705.2000

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Томас, М.К., и Личман, Э. (2016). Влияние температуры и доступности азота на рост инвазивных и местных цианобактерий. Hydrobiologia 763, 357–369. doi: 10.1007/s10750-015-2390-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Варевийк, М. Дж., Хайс, Г., Паломино, Дж. К., Свингс, Дж., и Портаэлс, Ф.(2005). Микобактерии в системах питьевого водоснабжения: экология и значение для здоровья человека. Женский микробиол. Версия . 29, 911–934. doi: 10.1016/j.femsre.2005.02.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ван, Х., Мастерс, С., Эдвардс, М. А., Фолкинхэм, Дж. О. III., и Пруден, А. (2014). Влияние дезинфицирующих средств, возраста воды и материалов труб на структуру бактериального и эукариотического сообщества в биопленке питьевой воды. Окружающая среда. науч.Технол . 48, 1426–1435. дои: 10.1021/es402636u

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Wu, X., Xi, W.Y., Ye, W.J. и Yang, H. (2007). Состав бактериального сообщества неглубокого гипертрофированного пресноводного озера в Китае, выявленный с помощью последовательностей гена 16S рРНК. FEMS Microbiol. Экол . 61, 85–96. doi: 10.1111/j.1574-6941.2007.00326.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сюй, Дж., Тан, В., Ма, Дж.и Ван, Х. (2017). Сравнение изменений микробного сообщества в двух параллельных многоступенчатых процессах очистки питьевой воды. Заяв. микробиол. Биотехнолог . 101, 5531–5541. doi: 10.1007/s00253-017-8258-9

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ян, Б.М., Лю, Дж.К., Чиен, К.С., Сурампалли, Р.Ю., и Као, К.М. (2011). Вариации AOC и микробного разнообразия на передовых водоочистных сооружениях. Дж. Гидрол . 409, 225–235. дои: 10.1016/ж.жгидрол.2011.08.022

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ян, Дж. Х., Ма, Дж., Сонг, Д., Чжай, X. Д., и Конг, X. Дж. (2016). Влияние предварительного озонирования на биоактивность и биоразнообразие последующих биофильтров в условиях низких температур. Экспериментальное исследование. Перед. Окруж. науч. Eng . 10:5. doi: 10.1007/s11783-016-0844-z

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ю, С., Лин, Т., и Чен, В. (2014). Фотокаталитическая инактивация ассоциированных с частицами Escherichia coli с использованием УФ/TiO ₂ . RSC Adv . 4, 31370–31377. дои: 10.1039/C4RA04061A

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цзэн, Д. Н., Фань, З. Ю., Чи, Л., Ван, X., Цюй, В. Д., и Цюань, З. Х. (2013). Анализ бактериальных сообществ, связанных с различными процессами очистки питьевой воды. World J. Microbiol. Биотехнолог . 29, 1573–1584. doi: 10.1007/s11274-013-1321-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чжан Ю., Ли П.и Чжоу, Л. (2015). Исследование высвобождения HPC и частиц в процессах озонирования и биологического активированного угля. Хим. англ. Дж . 276, 37–43. doi: 10.1016/j.cej.2015.04.062

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжан Ю., Лав Н. и Эдвардс М. (2009). Нитрификация в системах питьевого водоснабжения. Крит. Преподобный Окружающая среда. науч. Технол . 39, 153–208. дои: 10.1080/10643380701631739

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цварт, Г., Крамп Б.С., Агтервельд М., Хаген Ф. и Хан С.К. (2002). Типичные пресноводные бактерии: анализ доступных последовательностей генов 16S рРНК из планктона озер и рек. вода. микроб. Экол . 28, 141–155. дои: 10.3354/ame028141

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цвирглмайер К., Кейц К., Энгель М., Гейст Дж. и Редер У. (2015). Сезонные и пространственные закономерности микробного разнообразия вдоль трофического градиента во взаимосвязанных озерах Остерзеенского озерного края, Бавария. Перед. микробиол. 6:1168. doi: 10.3389/fmicb.2015.01168

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Станция очистки питьевой воды | Город Норт-Бэй

Резервуар Эллендейл, насосная станция высокого подъема и установка повторного хлорирования

Объект представляет собой монолитный двухкамерный железобетонный резервуар с очищенной водой без перегородок, расположенный в восточной части Эллендейл Драйв. Резервуар имеет приблизительную емкость 18 200 кубических метров, с размерами 71 метр на 38 метров на 7 метров.На объекте установлено оборудование с системой рехлорирования гипохлорита натрия, он-лайн непрерывные анализаторы качества воды на свободный хлор и мутность. Резервное питание доступно с генератором для работы объекта во время отключения электроэнергии.

Водонапорная колонка аэропорта, дожимная насосная станция и установка повторного хлорирования

Водонапорная колонка объемом 4000 м³, дожимная насосная станция и установка повторного хлорирования были построены в 2009 году. Напорная колонка, высоконапорные насосы, буферные резервуары под давлением и резервный дизель-генератор мощностью 500 кВт.Этот объект поддерживает давление в зоне повышенного давления распределительной системы, обслуживающей районы аэропорта и Кармайкл Драйв. Вся система состоит из зон давления 4 и 5, в которых размещается в общей сложности девять насосов; в том числе три подпорных насоса (2 рабочих и 1 резервный) для зоны 4, четыре подпорных насоса (3 рабочих и 1 резервный) и два пожарных насоса для зоны 5. Водонапорная труба соединена с распределительным коллектором зоны 4 для обеспечения противопожарных потоков зоны 4. и спрос в часы пик. Он также подключен к всасывающему патрубку пожарных насосов зоны 5 для обеспечения требований пожарной безопасности зоны 5.Зона 5 оборудована четырьмя (4) пневматическими резервуарами, подключенными к выпускному коллектору Зоны 5, чтобы смягчить незначительные колебания давления в распределительной системе и обеспечить некоторый объем доступного хранилища во время перерывов в подаче электроэнергии до включения резервной системы питания. Это уменьшит вероятность отрицательного давления в распределительной системе.

Насосная станция Canadore

Установка оснащена насосами с высоким подъемом и герметичными буферными резервуарами для поддержания давления в зоне повышенного давления системы распределения служб Канадорского колледжа и Университета Ниписсинг.Имеется непрерывный анализатор качества воды в режиме онлайн для контроля остаточного содержания свободного хлора и трехфазный дизельный генератор мощностью 200 кВт, 347/600 В, обеспечивающий питание и связь SCADA во время длительных отключений электроэнергии. Сайт отключен и находится в режиме ожидания, пока работает Cedar Heights.

Водонапорная колонка Берчс-Роуд и станция повторного хлорирования

Объект состоит из одного (1) 39 метров в высоту, 19 метров в диаметре, вместимости 11 775 кубических метров с гидростатической системой смешивания, стального стояка очищенной воды, расположенного недалеко от юго-западного угла Берчс-роуд и Бут-роуд.Предприятие оборудовано системой повторного хлорирования гипохлорита натрия, непрерывными анализаторами качества воды на наличие свободного хлора и мутности, а также стационарным однофазным дизельным генератором мощностью 7,5 кВт, 120/240 В, для питания повторного хлорирования и связи SCADA во время длительных Перебои питания.

Ларок Роуд. Опорная труба

Объект состоит из одного (1) стекла высотой 22 метра, диаметром 15 метров и вместимостью 4000 кубических метров, соединенного со стальным стояком с гидростатической системой смешивания.Напорная колонка расположена в северной части города на Ларок-роуд. чтобы обеспечить давление воды для будущего развития, наряду с колледжем Канадор и университетом Нипписсинг. Имеется резервный генератор мощностью 10 кВт, 120/240 В для поддержания связи и управления системой SCADA во время отключения электроэнергии.

Клапанная камера

Объект состоит из клапана и расположен недалеко от северо-восточного угла Джадж-авеню и Лейкшор-драйв. Объект оснащен стационарным однофазным дизельным генератором мощностью 7,5 кВт 120/240 В для питания клапана и связи SCADA во время длительных отключений электроэнергии.Управление клапаном давления или уровня градирни интегрировано с стояком Birches. Оборудование для станции повторного хлорирования находится на объекте, но в настоящее время не используется.

Резервуар CFB North Bay и установка повторного хлорирования

Установка состоит из двойной камеры емкостью 1820 кубических метров, резервуара без перегородок и установки повторного хлорирования, расположенной в северной части Manston Crescent. На объекте установлен анализатор качества воды непрерывного действия на наличие свободного хлора и резервная мощность.

Бустерная станция Cedar Heights

Этот объект оснащен двумя (2) высоконапорными насосами мощностью 100 л.с., отвечающими за заполнение Ларок Роуд. Опускная труба с герметичным буферным баком для защиты от скачков давления в сети. Имеется непрерывный анализатор качества воды в режиме онлайн для контроля остаточных свободных красителей и трехфазный дизельный генератор мощностью 357 кВт, 347/600 В, обеспечивающий питание и связь SCADA во время длительных отключений электроэнергии.

Почему очистные сооружения питьевой воды в городе важны?

Различные природные водоемы и водоемы являются жизненно важным источником пресной воды для муниципальных районов.Вода, собранная из природных водоемов и водоемов, проходит химическую очистку и становится пригодной для питья и другой повседневной деятельности. Миллиарды литров воды передаются с заводов в муниципальные сектора. Основная цель – обеспечить жителей урбанизированной территории безопасной и чистой питьевой водой.

Рост населения и загрязнение воды требуют эффективных водоочистных сооружений

С течением времени население увеличивается, что напрямую увеличивает потребление пресной воды.Из-за климатических изменений и роста промышленного сектора количество пресной воды постоянно уменьшается. Увеличение загрязнения является еще одним фактором, который загрязняет воду и окружающую среду, что влияет на здоровье человека. Сточные воды городов, а также промышленных территорий попадают в поверхностные водные объекты, что ухудшает качество пресной воды. Чтобы сбалансировать количество и качество воды, необходимо очищать сточные воды и преобразовывать их в питьевую воду, которую можно использовать для различных целей, включая потребление.

GWT проектирует водоочистные сооружения, удовлетворяющие потребность в питьевой воде

Genesis Water Technologies разрабатывает и производит установки для очистки питьевой воды, которые обрабатывают воду, полученную из различных водоемов, и очищают ее, делая ее пригодной для потребления, а также для других повседневных нужд. Водоочистные сооружения удаляют из воды химикаты, твердые частицы, органические материалы, а также другой мусор и обрабатывают воду, в результате чего получается чистая и питьевая вода, которую можно использовать для приготовления пищи, уборки и т. д.Установка водоподготовки, предназначенная для очистки воды и приведения ее в состояние, пригодное для потребления человеком, обеспечивает предотвращение любых краткосрочных или долгосрочных рисков для здоровья при неблагоприятном воздействии загрязненной воды.

Каким образом установка очистки воды очищает воду и делает ее пригодной для употребления?

Водоочистная установка, разработанная компанией Genesis Water Technologies-GWT, удаляет из воды бактерии, вирусы, водоросли, грибки, минералы, взвешенные вещества и многие другие отходы, которые делают ее непригодной для употребления.Станция водоподготовки включает в себя несколько эффективных физических процессов, химических процессов и биологических процессов. Установки, спроектированные на ГВТ, решают различные задачи по очистке воды и превращению ее в питьевую. Конечной целью компании является регулирование безопасной воды среди населения. Вода превышает стандарты, регламентированные ВОЗ. Установки водоподготовки соответствуют требованиям к качеству потребляемой воды, реализуя основные методы очистки и обработки воды. Коагуляция и флокуляция, осаждение, фильтрация и дезинфекция являются предписанными процессами очистки воды.Водоочистные сооружения настраиваются в соответствии с качеством воды, которая поступает на очистные сооружения и обрабатывается аналогичным образом!

0 12.10.1974
Разное

Завод по производству питьевой воды: Крупнейший завод по производству питьевой воды «Святой Источник» построят в РФ