劉 文,趙 莎,高 原
(濟寧中山公用水務有限公司,山東 濟寧 272000)
微生物是污水處理過程中重要的主體,污水處理效果直接與微生物的種類、數量、活性等息息相關。污水處理系統的酸堿度、溶解氧、溫度及污染物質量濃度等因素,會給微生物活性帶來較大影響。因此生物相觀察作為污水處理廠必備的檢測技術之一,在一定程度上可及時反映污水處理系統的運行狀況,對實際生產和運行管理具有十分重要的指導意義。
生物相觀察通過在顯微鏡下鑒別活性污泥系統內的污泥結構、顏色及指示生物種類、數量、豐度等的變化,可更為深入、全面地了解污水處理工藝的運行狀態及發展趨勢,及時反饋生產,保證污水處理系統的穩定運行。
生物相觀察的目的:為了及時觀察污水處理系統內微生物的生長狀態,分析不同種類指示生物的發展趨勢,反映污水處理系統的運行狀態及效果,指導污水處理廠運行與管理。
生物相觀察對場所有一定的要求,避免將顯微鏡放置在高溫、陽光直射、光線不足、光線異常等場所內,觀察時減少因外部原因造成的振動,以免影響觀察效果。觀察樣品制作也有一定的要求,樣品要取自好氧池活性污泥混合液,取樣前避免其發生絮凝沉淀;用膠頭滴管取一滴混合液滴于載玻片中央,蓋上蓋玻片,操作時先使蓋玻片一端接觸混合液,然后輕輕蓋下,防止氣泡的產生,影響觀察;最后擦拭掉多余混合液,便于觀察。
生物相觀察的方法:先用低倍鏡觀察污泥絮體的顏色、結構、狀態等,再換高倍鏡觀察菌膠團和指示生物的比例、數量、種類等情況,主要觀察對象為原生動物和后生動物。
以某城鎮污水處理廠為例,主體工藝采用AAO/MBBR,取好氧池活性污泥及懸浮填料進行觀察。近1 年時間內多次進行生物相觀察,動態觀測在不同季節、不同溫度、不同工藝運行狀態下的指示生物數量及種類。觀察到的指示生物主要為累枝蟲、鐘蟲、輪蟲、吸管蟲、喇叭蟲、線蟲、寡毛蟲、仙女蟲等,如圖1—圖8 所示。

圖1 累枝蟲

圖2 鐘蟲

圖3 輪蟲

圖4 吸管蟲

圖8 仙女蟲

圖5 喇叭蟲

圖6 線蟲

圖7 寡毛蟲
正常的活性污泥菌膠團結構緊密、絮粒較大,顏色呈現淡黃色或棕黃色,此時活性污泥性能良好,污水處理系統運行正常,出水水質較好。若顯微鏡下活性污泥呈現深褐色或黑褐色,且結構較為松散,則活性污泥負荷較高[1],污泥出現老化現象,應加大系統剩余污泥排放量[2]。
結合筆者實際生產運行過程中的經驗,總結指示生物和污水處理廠生產運行之間的關系,具體如下:①生物相觀察到累枝蟲、鐘蟲數量豐富,表征活性污泥性能良好,污水理效果較好;但大量的累枝蟲出現時,則出現輕微污泥老化現象。②污水生物處理系統中,輪蟲出現表征處理水質較好,出水中有機物含量低;但輪蟲發生大量增殖時,則表示污泥有老化解絮情況的發生[3]。③生物池內污泥質量濃度持續保持在較高水平,污泥老化,且好氧池存在污泥堆積區時,線蟲、仙女蟲等后生動物出現;線蟲通常出現在污泥老化的開始階段。④仙女蟲等寡毛綱的指示生物數量作為優勢生物存在時,需要加大排泥量,降低好氧池內溶解氧的質量濃度;但短期內效果不顯著[4],系統需要一定恢復期。⑤喇叭蟲和吸管蟲均屬于原生動物,表征水質良好;其中喇叭蟲多見于生物膜內,活性污泥中不常見。
城鎮污水處理廠大多采用生物法進行處理,依靠活性污泥中微生物,利用其代謝活動將污水中污染物質去除。在生產運行中,通過給微生物提供充足氧氣、適宜溫度,加上污水中充足的食物來源,微生物可保持較高的代謝活力,使污水處理系統具有較好的處理效果,出水穩定達標排放。
生物相觀察和判斷是污水處理廠運行必不可少的一項技術方法。該方法可直觀地反映活性污泥系統中的微生物的活性變化,在污水處理廠運行與管理方面具有及時性、準確性、預見性等優勢。但在城鎮污水處理廠的實際生產運行和管理中,由于進水水質、處理工藝等情況各異,活性污泥中優勢類群隨環境的不同而不同,導致生物相的種類、數量等有較大差異。因此,相關技術人員需要在運行管理過程中,結合自身實際經驗,通過生物相觀察技術,判斷處理過程中微生物的動態變化趨勢,剖析產生原因,同時結合污泥質量濃度、沉降比、污泥齡、溶解氧質量濃度、回流污泥量等工藝參數,從而便于指導城鎮污水處理廠的運行與管理,確保系統穩定運行,出水達標排放。