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(yùn)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(yùn)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(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(jī)物氧化分解成CO2，H2O。一些無機(jī)物質(zhì)，如PO43-，NH3和H2S，分解過程中產(chǎn)生的能量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，最終形成一個(gè)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(jī)負(fù)荷、抗生素濃度、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(shí)，活性污泥中的各種生物相的種類、數(shù)量及活性功能也會(huì)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(yùn)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(yùn)行狀況和質(zhì)量，并可以及時(shí)調(diào)整處理系統(tǒng)的運(yùn)行條件以改變生物相，確保處理系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常運(yùn)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(shí)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(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，一定程度上體型最大的生物種類表示出污泥的停留時(shí)間。當(dāng)100倍視野觀察不清晰時(shí)，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必須在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(yùn)行狀態(tài)。
若在觀察時(shí)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(yùn)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(shí)，污泥結(jié)構(gòu)松散、絮粒變小，出現(xiàn)大量的游動(dòng)型纖毛蟲類等原、后生動(dòng)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(shí)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(dòng)物、后生動(dòng)物的指示作用
進(jìn)水負(fù)荷指示：
在正常運(yùn)行的活性污泥中，生物相保持相對穩(wěn)定，原、后生動(dòng)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、瓢體蟲等高級(jí)后生動(dòng)物時(shí)，則預(yù)示污水進(jìn)水負(fù)荷低，處理系統(tǒng)長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入老化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)輪蟲、線蟲等微型后生動(dòng)物。
此時(shí)應(yīng)該增加污泥負(fù)荷。當(dāng)活性污泥中的原生動(dòng)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(dòng)物消失，不出現(xiàn)后生動(dòng)物時(shí)，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(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)。
溶解氧指示：
活性污泥溶解氧不足時(shí)常出現(xiàn)的阿托氏菌屬、硫細(xì)菌、扭頭蟲屬和新態(tài)蟲屬等原生動(dòng)物。同時(shí)，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(shí)應(yīng)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(xiàn)變形蟲、肉足蟲和輪蟲等生物。此時(shí)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(qiáng)時(shí)，常出現(xiàn)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(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)投放酸予以中和。當(dāng)酸性過強(qiáng)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(yīng)及時(shí)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(yùn)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(dòng)時(shí)，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(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(xì)菌、諾卡氏菌屬、霉菌等，應(yīng)及時(shí)采取相關(guān)措施抑制絲狀菌生長，調(diào)整系統(tǒng)的各項(xiàng)處理?xiàng)l件，維持處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)絮體結(jié)構(gòu)松散時(shí)，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(shí)，污泥老化，應(yīng)采取相應(yīng)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(biāo)。當(dāng)這類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(yù)處理。
5、總結(jié)
活性污泥是一個(gè)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(shí)，相應(yīng)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(tǒng)的質(zhì)量和狀態(tài)。
在污水處理系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)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(yùn)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(huì)有很大的不同。
因此，在工作實(shí)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(yùn)行管理。
