觀察活性污泥生物相對運行控制的指導作用

吉雪紅 趙建芳

生物相是指活性污泥中微生物的種類、數量、優勢度及其代謝活動等狀況的概貌。生物相在一定程度上反映出曝氣系統的處理和運行狀況。當環境條件(如進水濃度及營養、pH值、有毒物質、溶解氧、溫度等)發生變化時，在生物相上也會有所反映。我們可通過生物相的變化，及時發現系統運行中的問題，以此來指導運行管理。根據長期對公司廢水處理站運行過程中生物相的觀察，并對大量的運行數據進行了分析總結，我們認為對生物相的觀察應注意以下幾個方面。

1 活性污泥的結構

先取曝氣池新鮮活性污泥，放入100 mL量筒中，靜置5 min～15 min后觀察在靜置條件下污泥的沉降速率，沉降后泥水界面是否分明，上清液是否透明。凡沉降速率快、泥水界面清晰、上清液中未見細小污泥絮粒懸浮于其中的污泥樣品性能較好。然后取活性污泥制成壓片標本，置于顯微鏡載物臺上，先用低倍鏡觀察污泥絮體的大小、形狀、結構緊密程度，然后再轉換至高倍鏡下觀察污泥絮體中菌膠團細菌與絲狀細菌的比例，絮粒外游離細菌的多寡，凡絮粒大、圓形、封閉狀、絮粒膠體厚實、結構緊密、絲狀菌數量較少、未見游離細菌的污泥沉降及凝聚性能較好。

2 生物活動的狀態

以鐘蟲為例，可觀察其纖毛擺動的快慢，體內是否積累有較多的食物胞，伸縮泡的大小與收縮以及繁殖的情況等。微型動物對溶解氧的適應有一定的極限范圍，當水中溶解氧過高或過低時，能見鐘蟲的“頭”端突出一個空泡。一般曝氣池中溶解氧濃度維持在2 mg/L～3 mg/L。進水中難以分解或抑制性物質過多以及溫度過低時，可見鐘蟲體內積累有未消化顆粒并呈不活躍狀態，長期下去會引起蟲體中毒死亡。進水pH值突變時，能見鐘蟲呈不活躍狀態，纖毛環停止擺動，輪蟲縮入被甲內。此外，當環境條件不利于污泥中原生動物生存時，一般都能形成胞囊，這時原生質濃縮，蟲體變圓收縮，以利度過不良條件。在出現上述現象時，應查明原因，及時采取適當措施。

活性污泥中經常出現的絲狀硫細菌，如發硫細菌、貝氏硫細菌等，對溶解氧水平的反應非常敏感。當水中溶解氧不足時，能將水中的H2S氧化為硫，并以硫粒的形式積存于體內，而當溶解氧大于1 mg/L時，體內硫粒可被進一步氧化而消失。

因此，通過對硫細菌體內硫粒的觀察，可以間接地推測水中溶解氧的狀況。

3 同一種生物數量增減的情況

污泥膨脹往往與絲狀細菌和菌膠團細菌的動態變化密切相關，我們可根據絲狀菌增長的趨勢，及時采取必要措施。

在培菌階段，固著型纖毛蟲的出現，標志著活性污泥已開始形成，出水已顯示效果。培菌后期輪蟲出現時，處理效果往往極為良好。但當污泥老化、結構松散解絮時，細小絮粒能為輪蟲提供食物而促使其惡性繁殖，數量急劇上升，最后污泥被大量吞噬或流失，輪蟲卻因缺乏營養而大量死亡。

4 生物種類的變化

培菌階段，隨著活性污泥的逐漸生成，出水由濁變清，污泥中生物的種類發生有規律的演替。在正常運行階段，從污泥中生物的種類突然發生變化這一現象中，可推測運行狀況也在發生變化。如污泥結構松散轉差時，常發現游動纖毛蟲大量增加。出水混濁、處理效果差時，變形蟲及鞭毛蟲類原生動物的數量會大大增加。生產中應通過長期觀察，找出廢水水質變化同生物相變化之間的相應關系，用以指導運行管理。從對我們公司的含油廢水活性污泥處理系統的長期觀察，發現當活性污泥中累枝鐘蟲、鐘蟲、纖蟲的數量呈增長趨勢時，出水水質明顯變好，出水BOD5值下降，出水懸浮物濃度也隨之下降。而當鞭毛蟲出現并逐漸增長時，出水中的BOD5和懸浮物濃度均上升。此外，當廢水中進入大量油脂類物質并持續較長時間時，活性污泥中的原生動物就會全部消失。因此，當從生物相觀察中發現原生動物的數量下降或消失時，應及時從水質中查找原因，以便采取相應措施。

5 判斷活性污泥性能的指標性生物

6 結語

從以上的陳述中可以看到，活性污泥生物相的觀察，對一個活性污泥處理系統的正常運行有很大的指導作用，通過對運行過程中活性污泥生物相的觀察進行分析，可及時掌握運行狀況，進而采取相應的控制措施，達到提高出水質和降低運行成本的目的。

[1] 徐亞同，黃民生.廢水生物處理的運行管理與異常對策[M].北京:化學工業出版社，環境科學與工程出版中心，2003:91-155.