1、引言

　　活性污泥法污水處理系利用活性污泥中的微生物在人工供氧的條件下，將污水中的有機物降解氧化為H20，CO2、PO3-4、NH3，N、H2S等無機物，同時微生物利用分解代謝過程中釋放的能量將分解代謝過程中的中間代謝產(chǎn)物合成為新的細胞質(zhì)組成部分，使微生物自身生長繁殖。由此可見，在污水生化處理中都是通過處理系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥微生物的代謝活動，將污水中的有機物氧化分解為無機物，從而得以凈化的。在污水處理過程中，微生物和它所處的處理系統(tǒng)環(huán)境條件（如溫度、酸堿度、營養(yǎng)物質(zhì)、毒物濃度和溶解氧等）是相適應(yīng)的，在處理系統(tǒng)環(huán)境條件發(fā)生變化時，微生物的種類、數(shù)量及其活性也會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。在一定程度上生物相能反映污水處理系統(tǒng)的處理質(zhì)量及運行狀況。因此，在污水處理系統(tǒng)運行過程時可通過對活性污泥中生物相觀察來了解處理系統(tǒng)的運行狀況，并根據(jù)觀察的情況及時調(diào)整處理系統(tǒng)的控制因素，促使有利于氧化分解污水中有機物質(zhì)的微生物生存。目前在污水處理系統(tǒng)運行管理中對生物相觀察，已越來越受到運行管理人員的重視。

　　2、活性污泥的生物相觀察方法

　　活性污泥生物相系指活性污泥中微生的種類、數(shù)量、優(yōu)勢度及其代謝活力等狀況的概貌。污泥中的微生物和它所處的處理系統(tǒng)環(huán)境條件是相適應(yīng)的，在處理系統(tǒng)的環(huán)境條件發(fā)生變化時，微塵物的種類和數(shù)量及其活性也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，通過對活性污泥的生物相觀察來了解污泥中的微生物生長、繁殖和代謝活動以及它們之間的演替情況，可直接反映污水處理設(shè)施的運行狀況及處理的效果。

　　活性污泥的沉降性能觀察，先取曝氣池中的新鮮活性污泥，盛放到100毫升量筒中。靜置515分鐘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，上清液是否清澈透明。

　　活性污泥的生物相觀察一般通過光學(xué)顯微鏡來完成。先用低倍數(shù)光學(xué)顯微鏡觀察污泥絮體的大小、形狀、結(jié)構(gòu)緊密程度，再轉(zhuǎn)用高倍數(shù)顯微鏡觀察污泥絮粒中的菌膠團細菌與絲狀細菌的比例、絮粒游離細菌的多寡以及微型動物的狀態(tài)，最后用油鏡觀察染色的涂片，分辨細菌的種類和觀察細菌的情況。

　　3、運行狀態(tài)下的活性污泥的生物相觀察與控制

　　在污水處理系統(tǒng)運行過程中，我們除了利用物理、化學(xué)手段來測定活性污泥性質(zhì)外，還可以通過觀察污泥的生物相來監(jiān)視污水處理的運行狀態(tài)，以便及早發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取適當(dāng)?shù)膶Σ?，保證運行穩(wěn)定，提高處理效果。

　　對污水處理系統(tǒng)的活性污泥生物相觀察著重從如下幾個方面觀察。

　　3.1活性污泥的結(jié)構(gòu)

　　活性污泥絮粒的大小、形狀、緊密程度、構(gòu)成絮粒的菌膠團細菌與絲狀菌的比例及其生長情況能很好地反映污水處理狀況。

　　活性污泥的污泥絮粒大、邊緣清淅、結(jié)構(gòu)緊密，呈封閉狀、具有良好的吸附和沉降性能。絮粒以菌膠團細菌為骨架，穿插生長一些絲狀菌，但絲狀菌數(shù)量遠少于菌膠團細菌，未見游離細菌、微型動物以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等；還可見到木盾纖蟲在絮粒上爬動，偶爾還可看到少量的游動纖毛蟲等，輪蟲生長活躍。這是運行正常的污水處理設(shè)施的活性污泥生物相，表明污泥沉降及凝聚性能較好，它在二沉池能很快和徹底地進行泥水分離，處理出水效果好。在形成這種生物相結(jié)構(gòu)時，應(yīng)加強運行管理，以繼續(xù)保持這種運行條件。

　　污泥出現(xiàn)絮體結(jié)構(gòu)松散，絮粒變小，觀察到大量的游動型纖毛蟲類（豆形蟲屬、腎形蟲屬、草履蟲屬、波多蟲屬、滴蟲屬等）生物、肉足類生物（變形蟲屬和簡便蟲屬等）急劇增加的生物相，出現(xiàn)這種生物相時，污泥沉降性差，影響泥水分離。產(chǎn)生的原因是由于污泥負荷過低，菌膠團細菌體外的多糖類基質(zhì)會被細菌作為營養(yǎng)物用于維持生命需要，從而使絮體結(jié)構(gòu)松散，絮粒變小。若同時觀察到大量的游離細菌的生物相時，則是由污泥負荷過高引起的，這時污水中的營養(yǎng)物質(zhì)豐富，促使游離細菌生長很好，絮凝的菌膠團細菌趨于解絮成單個游離菌，以增大同周圍環(huán)境的比表面，同樣使污泥結(jié)構(gòu)松散，絮粒變小。此外，由于污泥絮粒的解絮或變小容易被微型生物吞噬，使得微型生物因食物充足而大量繁殖。對由于污泥負荷過低，應(yīng)采取減少污泥回流量、投加營養(yǎng)物質(zhì)、縮短泥齡等方法提高污泥負荷運行；對由于污泥負荷過高，則應(yīng)采取減少進水流量，減少排泥等措施降低污泥負荷運行。

　　3.2、生物活動的狀態(tài)

　　污水處理系統(tǒng)的環(huán)境變化會對活性污泥中生物活動的狀態(tài)產(chǎn)生反映，我們可通過觀察污泥中的生物活動狀態(tài)了解污水處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

　　在處理系統(tǒng)的環(huán)境不利于污泥中原生動物生存時，一般都會形成胞囊，這時原生質(zhì)濃縮，蟲體變圓收縮，體外圍以很厚的被囊，以利度過不良條件。如在進水PH突變時，可見鐘蟲呈不活躍狀態(tài)，纖毛環(huán)停止擺動，輪蟲縮入被甲內(nèi)：在進水中難以分解或抑制性物質(zhì)過多以及水溫過低時，可見鐘蟲體內(nèi)積累有未消化顆粒并呈不活躍狀態(tài)，長期下去會引起蟲體死亡：當(dāng)水中溶液解氧過高或過低時，可見鐘蟲的頭端突出一個空泡，呈不活動狀態(tài)。出現(xiàn)這些生物相時，應(yīng)及時采取適當(dāng)?shù)膶Σ撸ＷC運行穩(wěn)定，提高處理效果。

　　活性污泥中經(jīng)常出現(xiàn)的絲狀硫細菌，如發(fā)硫細菌貝氏硫細菌等，對溶氧水平反應(yīng)非常敏感。當(dāng)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(nèi)，而當(dāng)溶解氧大于1mgl時，體內(nèi)硫粒可被進一步氧化而消失。因此，可通過對硫細菌體內(nèi)的硫粒的觀察，間接地推測水中溶解氧的狀況。

　　3.3、同一種生物數(shù)量增減

　　對于運行正常的污水處理系統(tǒng)的活性污泥中的微生物種類、數(shù)量以及它們之間的數(shù)量比均保持相對恒定，在處理系統(tǒng)環(huán)境發(fā)生變化時，污泥中的微生物種類、數(shù)量以及它們之間的數(shù)量比會進行相應(yīng)變化，以達到新的生態(tài)平衡，由此，我們可通過對污泥中的某種生物數(shù)量的變化來了解處理系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

　　污泥中出現(xiàn)球衣菌屬、發(fā)硫菌屬、諾卡氏菌屬、各種霉菌等絲狀微生物異常增長的生物相時，表明污泥將發(fā)生膨脹現(xiàn)象。絲狀菌導(dǎo)致的污泥膨脹是因為絲狀菌具有耐低營養(yǎng)、耐低氧、適合于高NC污水的特性在污水進水的BOD：N或BOD：P比例過高、PH值偏低BOD負荷高、小分子碳水化合物多、水溫偏低、流入重金屬等有毒物質(zhì)時可引起絲狀菌過量繁殖。在生產(chǎn)實踐中我們可觀察污泥中的絲狀細菌的數(shù)量和生長趨勢，若有繼續(xù)增多的趨勢，應(yīng)及時采取措施控制絲狀細菌的生長、調(diào)整運行過程中的影響因素。

　　出現(xiàn)絮體結(jié)構(gòu)松散解絮時，細小的絮粒成為輪蟲的充足食物，使輪蟲惡性繁殖，數(shù)量急劇上升的生物相時，表明污泥老化，此時應(yīng)采取增加排泥的措施。

　　原生動物及輪蟲類微型動物受有毒物質(zhì)的影響比細菌更為敏感。因此，在生產(chǎn)運行過程中可采用觀察微型動物的生物相判斷有毒物質(zhì)對活性污泥的影響。木盾纖蟲屬作為活性污泥法中最易受到影響的指標性生物，對毒物影響非常敏感。當(dāng)出現(xiàn)椐木盾纖蟲屬急劇減少的生物相時，就可以判定為受到了進水有毒物質(zhì)的影響。此時，一方面采取提高曝氣池的微生物濃度的措施，另一方面采取去除污染源的有毒物質(zhì)。

　　3.4、生物種類的變化

　　在正常運行階段時，若污泥中的生物的種類突然發(fā)生變化，可以推測運行狀態(tài)亦在發(fā)生變化。因此在生產(chǎn)實踐中找出運行過程中的指示性生物，根據(jù)指示性生物的數(shù)量變化來了解污水處理的運行狀況，預(yù)測處理效果?；钚晕勰嘀欣壑οx、木盾纖蟲、裂口蟲、鐘蟲的數(shù)量呈增長趨勢時，出水水質(zhì)明顯變好，出水BOD5值下降，出水懸浮物濃度也隨之下降。在污泥結(jié)構(gòu)松散轉(zhuǎn)差時，?？砂l(fā)現(xiàn)游動纖毛蟲大量的增加，出水混濁、處理效果較差時，變形蟲及鞭毛蟲類原生動物的數(shù)量會大大增加。

　　當(dāng)貝日阿托氏菌屬、扭頭蟲屬、新態(tài)蟲屬等能生活在溶解氧不足環(huán)境下的生物出現(xiàn)時，活性污泥呈黑色，并散發(fā)出腐敗的臭味。出現(xiàn)這種生物相時表明溶解氧不足，需要向曝氣池內(nèi)增加供氧量，提高溶解氧濃度。當(dāng)經(jīng)過持續(xù)地過度曝氣，使溶解氧濃度超過5mgl時，會出現(xiàn)大量的各種肉足類和輪蟲類，這時應(yīng)減少曝氣量。

　　當(dāng)污水濃度和BOD負荷低時，會以游仆蟲屬、旋口蟲屬、輪蟲屬、表殼蟲屬、鱗殼蟲屬等生物占優(yōu)勢，這種生物多，標志著硝化正在進行。出現(xiàn)這種生物相時應(yīng)及時提高BOD負荷運行。

　　在活性污泥出現(xiàn)惡化的情況時，通過調(diào)整運行環(huán)境，出現(xiàn)漫游蟲屬、斜葉蟲屬、管葉蟲屬等生物時，表明活性污泥開始從惡化恢復(fù)到正常狀態(tài)。

　　在培菌階段對污泥中生物的種類的演替觀察非常重要，它可用來指導(dǎo)培菌工作的進行。在培菌初期，水中有機物濃度很高，污泥未形成，這時可觀察到大量的游離細菌及鞭毛蟲，接著出現(xiàn)掠食很強的游動纖毛蟲，隨著培菌的進行，水中有機物濃度不斷降低，游離細菌及鞭毛蟲數(shù)量不斷減少，游動纖毛蟲因食物減少而不斷減少，當(dāng)出現(xiàn)了固著型纖毛蟲標志污泥基本形成，隨著污泥成熟及凈化程度好時，便會出現(xiàn)輪蟲。

　　4、結(jié)語

　　污水處理系統(tǒng)不管采用何種處理構(gòu)筑物的形式及何種工藝流程，都是通過處理的活性污泥中微生物的代謝活動，將污水中的有機物質(zhì)氧化為無機物質(zhì)，從而使污水得以凈化。從目前運行的污水處理廠的生物相實際觀察和大量的文獻介紹，污水處理系統(tǒng)處理效果都與污水處理系統(tǒng)中組成活性污泥的微生物種類、數(shù)量及代謝活力有關(guān)，可見污水處理系統(tǒng)的生物相對污水處理具有很好的指示作用。污水處理系統(tǒng)的運行管理主要是為污泥中的微生物提供一個較好的的生存環(huán)境條件，以發(fā)揮活性污泥中的微生物最大的代謝活力，達到良好的污水處理效果。因此，在運行管理實踐中可通過對污泥的生物相觀察來指導(dǎo)污水處理系統(tǒng)的運行管理，使處理系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的處理效果。

　　在污水處理系統(tǒng)的運行管理工作過程中，由于外部因素（如溫度、酸堿度、營養(yǎng)物質(zhì)、毒物濃度和溶解氧等）的變化，會使處理系統(tǒng)出現(xiàn)異常的問題（如二沉池飄泥、污泥膨脹、曝氣池有臭味等），導(dǎo)致處理效果下降，嚴重時會使污水處理系統(tǒng)運行失敗。因此，通過對污泥生物相的觀察，判斷污泥中微生物的種類、數(shù)量及活性的變化趨勢，分析產(chǎn)生的原因，及時采取處理措施，預(yù)防污水處理系統(tǒng)的異常情況發(fā)生。

　　由于每個污水處理廠的進水質(zhì)、處理工藝有差異，特別是工業(yè)污水，因其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品種類的原因，導(dǎo)致污水的種類繁多，成分各異，使得各處理系統(tǒng)的活性污泥生物相有很大差異。因此，在運行管理實踐中，應(yīng)通過長期的觀察，找出本處理系統(tǒng)污水水質(zhì)變化與生物相變化之間的關(guān)系，確定能判斷污水處理系統(tǒng)的環(huán)境條件和處理水質(zhì)好壞的指示性生物，可以通過對生物相的觀察判斷處理系統(tǒng)運行狀態(tài)，從而用來指導(dǎo)運行管理。