廢水處理中活性污泥生物觀測的指示作用

　　活性污泥法在廢水處理領(lǐng)域中占據(jù)重要的地位，得到了國內(nèi)外的廣泛研究。在廢水處理過程中，觀察了活性污泥的生物相，分析了廢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廢水處理中的指示作用，為廢水處理系統(tǒng)的良好運行和管理提供了指導(dǎo)。
　　
　　活性污泥法在廢水處理過程中占有重要地位。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廢水中的有機(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。源源不斷的廢水進(jìn)入，生物相在廢水中不斷生長繁殖，最終形成一個相對穩(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(jī)負(fù)荷、抗生素濃度、供氧等，當(dāng)廢水處理系統(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廢水處理系統(tǒng)運行的質(zhì)量和狀態(tài)。因此，通過觀察廢水處理系統(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)前對廢水處理系統(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。
　　
　　一、 活性污泥的生物相觀察方法
　　
　　1.1 活性污泥的沉降性能
　　
　　取新鮮的活性污泥，置于1000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。 　　1.2 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間。當(dāng)100倍視野觀察不清晰時，采用400倍視野觀察[1]。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。
　　
　　二、 活性污泥生物相觀察的指示作用
　　
　　2.1 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廢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，表明廢水處理運行狀態(tài)良好，在后續(xù)處理工藝中能很好進(jìn)行泥水分離，廢水處理出水效果好。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)示著廢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。
　　
　　2.2 生物相指示
　　
　　2.3.1 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、瓢體蟲等高級后生動物時，則預(yù)示廢水進(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)采取減少廢水進(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)菌、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。
　　
　　廢水酸堿性指示：
　　
　　當(dāng)廢水堿性較強(qiáng)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(qiáng)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)。
　　
　　2.3.2 同一種生物種群數(shù)量變化的指示作用
　　
　　廢水處理系統(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)示著廢水處理系統(tǒng)環(huán)境在發(fā)生相應(yīng)的變化[3]。
　　
　　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)菌、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，以消除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，表示廢水中的有關(guān)有毒物質(zhì)。它需要及時預(yù)處理。
　　
　　三、 結(jié)語
　　
　　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)廢水處理系統(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廢水處理系統(tǒng)的質(zhì)量和狀態(tài)。在廢水處理系統(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)和不同的廢水處理廠，水質(zhì)和加工工藝也不同，廢水種類繁多，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)廢水處理廠的運行管理。

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