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

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

1、生物相為何能反應(yīng)污水系統(tǒng)狀態(tài)？

 其原理是利用活性污泥中的微生物，原生動物和后生動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。一些無機物質(zhì)，如PO43-，NH3和H2S，分解過程中產(chǎn)生的能源用于生長和繁殖微生物本身。

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

 這種穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的形成得益于生物相良好的生長環(huán)境，包括溫度、酸堿度、有機負(fù)荷、抗生濃度、供氧等，當(dāng)污水處理系統(tǒng)中的各控制因素發(fā)生變化時，活性污泥中的各種生物相的種類、數(shù)量及活性功能也會隨之發(fā)生相應(yīng)變化。

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

 因此，通過觀察污水處理系統(tǒng)中生物相種群數(shù)量和活性污泥數(shù)量的變化，可以了解處理系統(tǒng)的運行狀況和質(zhì)量，并可以及時調(diào)整處理系統(tǒng)的運行條件以改變生物相，確保處理系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常運行。當(dāng)前對污水處理系統(tǒng)中生物相觀察已經(jīng)在水處理領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

 2、活性污泥的生物相觀察方法

 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、靜置一定時間，仔細(xì)觀察污泥的沉降速率、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察

 觀察前將所觀察的樣品混合均勻，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，置于顯微鏡下觀察。剛開始在100倍視野下觀察，環(huán)視整個視野，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、壓密性以及觀察到的原、后生動物的種群。

 了解生物相中體型大的生物種類，一定程度上體型大的生物種類表示出污泥的停留時間。當(dāng)100倍視野觀察不清晰時，采用400倍視野觀察。尤其是生物相的口、鞭毛著生位置及數(shù)量、纖毛蟲纖毛著生方式及絲狀菌生長情況需要在400倍視野以上才能觀察清楚。

 3、活性污泥生物相觀察的指示作用

 活性污泥的結(jié)構(gòu)

活性污泥的各種物理、生物性狀能客觀反映污水處理過程的運行狀態(tài)。

 若在觀察時發(fā)現(xiàn)活性污泥的絮粒大、邊緣清晰、結(jié)構(gòu)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(xù)處理工藝中能很好進(jìn)行泥水分離，污水處理出水效果好。

 觀察絮體與絮體之間的水中有無懸浮物（Suspended Solid，SS），若懸浮物越多，則預(yù)示著污水中含有大量懸浮物。當(dāng)處理系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時，污泥結(jié)構(gòu)松散、絮粒變小，出現(xiàn)大量的游動型纖毛蟲類等原、后生動物，包括草履蟲屬、豆形蟲屬、腎型蟲屬、變形蟲屬、滴蟲屬等生物，表明此時處理系統(tǒng)污泥沉降性能差，泥水分離效果不佳，影響出水效果。

4、生物相指示 

原生動物、后生動物的指示作用

 進(jìn)水負(fù)荷指示：

 在正常運行的活性污泥中，生物相保持相對穩(wěn)定，原、后生動物主要以游仆蟲屬、漩口蟲屬、輪蟲屬等為主。當(dāng)出現(xiàn)熊蟲、瓢體蟲等生動物時，則預(yù)示污水進(jìn)水負(fù)荷低，處理系統(tǒng)長時間低負(fù)荷運轉(zhuǎn)進(jìn)入老化時，會出現(xiàn)輪蟲、線蟲等微型后生動物。

 此時應(yīng)該增加污泥負(fù)荷。當(dāng)活性污泥中的原生動物較正常狀態(tài)下的數(shù)量明顯減少，游仆蟲等一些低負(fù)荷狀態(tài)下出現(xiàn)的原生動物消失，不出現(xiàn)后生動物時，則預(yù)示著進(jìn)水負(fù)荷過高，變形蟲和一些小型鞭毛蟲占優(yōu)勢[2]。此時應(yīng)采取減少污水進(jìn)水量、減少排泥量等措施來降低污泥負(fù)荷，維持系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。

 溶解氧指示：

 活性污泥溶解氧不足時常出現(xiàn)的阿托氏菌屬、硫細(xì)箘、扭頭蟲屬和新態(tài)蟲屬等原生動物。同時，在高負(fù)荷、曝氣量不足的狀態(tài)下，則出現(xiàn)大量的小鞭毛蟲。此時應(yīng)采取增加曝氣量等措施增加溶氧量。在溶解氧高時，常常出現(xiàn)變形蟲、肉足蟲和輪蟲等生物。此時應(yīng)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(fù)荷。

 污水酸堿性指示：

 當(dāng)污水堿性較強時，常出現(xiàn)出水渾濁、活性污泥解體、原生動物死亡解體、處理效率降低等現(xiàn)象，應(yīng)及時投放酸予以中和。當(dāng)酸性過強時，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，此時應(yīng)及時加堿予以調(diào)節(jié)。

 同一種生物種群數(shù)量變化的指示作用

 污水處理系統(tǒng)在正常的運行狀態(tài)下，其所含各生物在數(shù)量和種類上是保持相對穩(wěn)定的，反之當(dāng)各生物的種類和數(shù)量發(fā)生較大波動時，預(yù)示著污水處理系統(tǒng)環(huán)境在發(fā)生相應(yīng)的變化。

 當(dāng)污泥中所含絲狀菌大量出現(xiàn)時，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(xì)箘、諾卡氏菌屬、霉菌等，應(yīng)及時采取相關(guān)措施抑制絲狀菌生長，調(diào)整系統(tǒng)的各項處理條件，維持處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

 當(dāng)絮體結(jié)構(gòu)松散時，小絮體將成為某些輪蟲的食物。在充足的飼料下，輪蟲過度繁殖。出現(xiàn)這種情況時，污泥老化，應(yīng)采取相應(yīng)的污泥處置措施，以處理污泥老化水處理效果造成的損害。原生動物和一些微型動物比更敏感。屏蔽纖維是活性污泥中的一種重要指標(biāo)。當(dāng)這類生活污泥迅速減少時，表示污水中的有關(guān)有毒物質(zhì)。它需要及時預(yù)處理。

5、 總結(jié)

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

 在污水處理系統(tǒng)的運行和管理中，可以通過觀察活性污泥的生物相變化來研究處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)處理系統(tǒng)存在的問題，并采取措施保證其連續(xù)性、穩(wěn)定的運行。當(dāng)然，在不同的地區(qū)和不同的污水處理廠，水質(zhì)和加工工藝也不同，污水種類繁多，活性污泥的生物相也會有很大的不同。

 因此，在工作實踐中，應(yīng)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，從而通過觀察生物相的變化更好的指導(dǎo)污水處理廠的運行管理。

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