一文讀懂生物相觀(guān)察，污水生化系統運營(yíng)不用怕

活性污泥法在污水處理領(lǐng)域中占據重要的地位，得到了國內外的廣泛研究。在污水處理過(guò)程中，觀(guān)察了活性污泥的生物相，分析了污水處理過(guò)程中生物相群體的變化，對水處理系統的長(cháng)期正常運行具有重要的指導意義。

本文介紹了活性污泥法生物相觀(guān)察的方法，討論了活性污泥生物相觀(guān)察在污水處理中的指示作用，為污水處理系統的良好運行和管理提供了指導。

生物相為何能反應污水系統狀態(tài)？

其原理是利用活性污泥中的微生物，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等生物相在曝氣條件下將污水中的有機物氧化分解成CO2，H2O。一些無(wú)機物質(zhì)，如PO43-，NH3和H2S，分解過(guò)程中產(chǎn)生的能量用于生長(cháng)和繁殖微生物本身。

源源不斷的污水進(jìn)入，生物相在污水中不斷生長(cháng)繁殖，最終形成一個(gè)相對穩定的具有一定降解功能的生態(tài)系統。

這種穩定生態(tài)系統的形成得益于生物相良好的生長(cháng)環(huán)境，包括溫度、酸堿度、有機負荷、抗生素濃度、供氧等，當污水處理系統中的各控制因素發(fā)生變化時(shí)，活性污泥中的各種生物相的種類(lèi)、數量及活性功能也會(huì )隨之發(fā)生相應變化。

在一定程度上，處理系統中活性污泥生物相的變化反映了污水處理系統運行的質(zhì)量和狀態(tài)。

因此，通過(guò)觀(guān)察污水處理系統中生物相種群數量和活性污泥數量的變化，可以了解處理系統的運行狀況和質(zhì)量，并可以及時(shí)調整處理系統的運行條件以改變生物相，確保處理系統能夠繼續正常運行。當前對污水處理系統中生物相觀(guān)察已經(jīng)在水處理領(lǐng)域中得到了廣泛應用。

活性污泥的生物相觀(guān)察方法

活性污泥的沉降性能

取新鮮的活性污泥，置于100毫升的量筒中、靜置一定時(shí)間，仔細觀(guān)察污泥的沉降速率、泥水界面是否清洗、上清液是否透明等。

活性污泥的生物相觀(guān)察

觀(guān)察前將所觀(guān)察的樣品混合均勻，用大口徑定量移液管（保證容易取到活性污泥）吸取0.05mL樣品與載玻片上，蓋上蓋玻片，置于顯微鏡下觀(guān)察。剛開(kāi)始在100倍視野下觀(guān)察，環(huán)視整個(gè)視野，對樣品生物相的大致情況有初步了解，初步掌握絮體的狀態(tài)、粒徑、壓密性以及觀(guān)察到的原、后生動(dòng)物的種群。

了解生物相中體型最大的生物種類(lèi)，一定程度上體型最大的生物種類(lèi)表示出污泥的停留時(shí)間。當100倍視野觀(guān)察不清晰時(shí)，采用400倍視野觀(guān)察。尤其是生物相的口、鞭毛著(zhù)生位置及數量、纖毛蟲(chóng)纖毛著(zhù)生方式及絲狀菌生長(cháng)情況必須在400倍視野以上才能觀(guān)察清楚。

活性污泥生物相觀(guān)察的指示作用

活性污泥的結構

活性污泥的各種物理、生物性狀能客觀(guān)反映污水處理過(guò)程的運行狀態(tài)。

若在觀(guān)察時(shí)發(fā)現活性污泥的絮粒大、邊緣清晰、結構致密，吸附性能和沉降性能良好，表明污水處理運行狀態(tài)良好，在后續處理工藝中能很好進(jìn)行泥水分離，污水處理出水效果好。

觀(guān)察絮體與絮體之間的水中有無(wú)懸浮物（Suspended Solid，SS），若懸浮物越多，則預示著(zhù)污水中含有大量懸浮物。當處理系統出現異常情況時(shí)，污泥結構松散、絮粒變小，出現大量的游動(dòng)型纖毛蟲(chóng)類(lèi)等原、后生動(dòng)物，包括草履蟲(chóng)屬、豆形蟲(chóng)屬、腎型蟲(chóng)屬、變形蟲(chóng)屬、滴蟲(chóng)屬等生物，表明此時(shí)處理系統污泥沉降性能差，泥水分離效果不佳，影響出水效果。

生物相指示

（1）原生動(dòng)物、后生動(dòng)物的指示作用

進(jìn)水負荷指示：

在正常運行的活性污泥中，生物相保持相對穩定，原、后生動(dòng)物主要以游仆蟲(chóng)屬、漩口蟲(chóng)屬、輪蟲(chóng)屬等為主。當出現熊蟲(chóng)、瓢體蟲(chóng)等高級后生動(dòng)物時(shí)，則預示污水進(jìn)水負荷低，處理系統長(cháng)時(shí)間低負荷運轉進(jìn)入老化時(shí)，會(huì )出現輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等微型后生動(dòng)物。

此時(shí)應該增加污泥負荷。當活性污泥中的原生動(dòng)物較正常狀態(tài)下的數量明顯減少，游仆蟲(chóng)等一些低負荷狀態(tài)下出現的原生動(dòng)物消失，不出現后生動(dòng)物時(shí)，則預示著(zhù)進(jìn)水負荷過(guò)高，變形蟲(chóng)和一些小型鞭毛蟲(chóng)占優(yōu)勢[2]。此時(shí)應采取減少污水進(jìn)水量、減少排泥量等措施來(lái)降低污泥負荷，維持系統正常運轉。

溶解氧指示：

活性污泥溶解氧不足時(shí)常出現的阿托氏菌屬、硫細菌、扭頭蟲(chóng)屬和新態(tài)蟲(chóng)屬等原生動(dòng)物。同時(shí)，在高負荷、曝氣量不足的狀態(tài)下，則出現大量的小鞭毛蟲(chóng)。此時(shí)應采取增加曝氣量等措施增加溶氧量。在溶解氧高時(shí)，常常出現變形蟲(chóng)、肉足蟲(chóng)和輪蟲(chóng)等生物。此時(shí)應采取減少曝氣量、提高污泥回流比等措施提高污泥濃度，降低污泥負荷。

污水酸堿性指示：

當污水堿性較強時(shí)，常出現出水渾濁、活性污泥解體、原生動(dòng)物死亡解體、處理效率降低等現象，應及時(shí)投放酸予以中和。當酸性過(guò)強時(shí)，活性污泥處理池常有一股酸味，處理效率降低，各種生物相活性降低，此時(shí)應及時(shí)加堿予以調節。

（2）同一種生物種群數量變化的指示作用

污水處理系統在正常的運行狀態(tài)下，其所含各生物在數量和種類(lèi)上是保持相對穩定的，反之當各生物的種類(lèi)和數量發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)，預示著(zhù)污水處理系統環(huán)境在發(fā)生相應的變化。

當污泥中所含絲狀菌大量出現時(shí)，表明污泥已經(jīng)發(fā)生膨脹或即將發(fā)生膨脹，包括球衣菌屬、貝氏硫細菌、諾卡氏菌屬、霉菌等，應及時(shí)采取相關(guān)措施抑制絲狀菌生長(cháng)，調整系統的各項處理條件，維持處理系統穩定運行。

當絮體結構松散時(shí)，小絮體將成為某些輪蟲(chóng)的食物。在充足的飼料下，輪蟲(chóng)過(guò)度繁殖。出現這種情況時(shí)，污泥老化，應采取相應的污泥處置措施，以消除污泥老化水處理效果造成的損害。原生動(dòng)物和一些微型動(dòng)物比毒素對毒素更敏感。屏蔽纖維是活性污泥中的一種重要指標。當這類(lèi)生活污泥迅速減少時(shí)，表示污水中的有關(guān)有毒物質(zhì)。它需要及時(shí)預處理。

總結

活性污泥是一個(gè)相對穩定的具有一定降解功能的生態(tài)系統，這種穩定生態(tài)系統的形成得益于生物相良好的生長(cháng)環(huán)境，當污水處理系統中的環(huán)境條件發(fā)生改變時(shí)，相應的生物相也會(huì )隨之改變。生物相的變化在一定程度上反映了污水處理系統的質(zhì)量和狀態(tài)。

在污水處理系統的運行和管理中，可以通過(guò)觀(guān)察活性污泥的生物相變化來(lái)研究處理系統的運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現處理系統存在的問(wèn)題，并采取措施保證其連續性、穩定的運行。當然，在不同的地區和不同的污水處理廠(chǎng)，水質(zhì)和加工工藝也不同，污水種類(lèi)繁多，活性污泥的生物相也會(huì )有很大的不同。

因此，在工作實(shí)踐中，應參照具體情況，研究適合具體案例的水質(zhì)變化與生物相變化的相互關(guān)系，從而通過(guò)觀(guān)察生物相的變化更好的指導污水處理廠(chǎng)的運行管理。