观察活性污泥生物相对运行控制的指导作用

吉雪红 赵建芳

生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活动等状况的概貌。生物相在一定程度上反映出曝气系统的处理和运行状况。当环境条件(如进水浓度及营养、pH值、有毒物质、溶解氧、温度等)发生变化时，在生物相上也会有所反映。我们可通过生物相的变化，及时发现系统运行中的问题，以此来指导运行管理。根据长期对公司废水处理站运行过程中生物相的观察，并对大量的运行数据进行了分析总结，我们认为对生物相的观察应注意以下几个方面。

1 活性污泥的结构

先取曝气池新鲜活性污泥，放入100 mL量筒中，静置5 min～15 min后观察在静置条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、上清液中未见细小污泥絮粒悬浮于其中的污泥样品性能较好。然后取活性污泥制成压片标本，置于显微镜载物台上，先用低倍镜观察污泥絮体的大小、形状、结构紧密程度，然后再转换至高倍镜下观察污泥絮体中菌胶团细菌与丝状细菌的比例，絮粒外游离细菌的多寡，凡絮粒大、圆形、封闭状、絮粒胶体厚实、结构紧密、丝状菌数量较少、未见游离细菌的污泥沉降及凝聚性能较好。

2 生物活动的状态

以钟虫为例，可观察其纤毛摆动的快慢，体内是否积累有较多的食物胞，伸缩泡的大小与收缩以及繁殖的情况等。微型动物对溶解氧的适应有一定的极限范围，当水中溶解氧过高或过低时，能见钟虫的“头”端突出一个空泡。一般曝气池中溶解氧浓度维持在2 mg/L～3 mg/L。进水中难以分解或抑制性物质过多以及温度过低时，可见钟虫体内积累有未消化颗粒并呈不活跃状态，长期下去会引起虫体中毒死亡。进水pH值突变时，能见钟虫呈不活跃状态，纤毛环停止摆动，轮虫缩入被甲内。此外，当环境条件不利于污泥中原生动物生存时，一般都能形成胞囊，这时原生质浓缩，虫体变圆收缩，以利度过不良条件。在出现上述现象时，应查明原因，及时采取适当措施。

活性污泥中经常出现的丝状硫细菌，如发硫细菌、贝氏硫细菌等，对溶解氧水平的反应非常敏感。当水中溶解氧不足时，能将水中的H2S氧化为硫，并以硫粒的形式积存于体内，而当溶解氧大于1 mg/L时，体内硫粒可被进一步氧化而消失。

因此，通过对硫细菌体内硫粒的观察，可以间接地推测水中溶解氧的状况。

3 同一种生物数量增减的情况

污泥膨胀往往与丝状细菌和菌胶团细菌的动态变化密切相关，我们可根据丝状菌增长的趋势，及时采取必要措施。

在培菌阶段，固着型纤毛虫的出现，标志着活性污泥已开始形成，出水已显示效果。培菌后期轮虫出现时，处理效果往往极为良好。但当污泥老化、结构松散解絮时，细小絮粒能为轮虫提供食物而促使其恶性繁殖，数量急剧上升，最后污泥被大量吞噬或流失，轮虫却因缺乏营养而大量死亡。

4 生物种类的变化

培菌阶段，随着活性污泥的逐渐生成，出水由浊变清，污泥中生物的种类发生有规律的演替。在正常运行阶段，从污泥中生物的种类突然发生变化这一现象中，可推测运行状况也在发生变化。如污泥结构松散转差时，常发现游动纤毛虫大量增加。出水混浊、处理效果差时，变形虫及鞭毛虫类原生动物的数量会大大增加。生产中应通过长期观察，找出废水水质变化同生物相变化之间的相应关系，用以指导运行管理。从对我们公司的含油废水活性污泥处理系统的长期观察，发现当活性污泥中累枝钟虫、钟虫、纤虫的数量呈增长趋势时，出水水质明显变好，出水BOD5值下降，出水悬浮物浓度也随之下降。而当鞭毛虫出现并逐渐增长时，出水中的BOD5和悬浮物浓度均上升。此外，当废水中进入大量油脂类物质并持续较长时间时，活性污泥中的原生动物就会全部消失。因此，当从生物相观察中发现原生动物的数量下降或消失时，应及时从水质中查找原因，以便采取相应措施。

5 判断活性污泥性能的指标性生物

6 结语

从以上的陈述中可以看到，活性污泥生物相的观察，对一个活性污泥处理系统的正常运行有很大的指导作用，通过对运行过程中活性污泥生物相的观察进行分析，可及时掌握运行状况，进而采取相应的控制措施，达到提高出水质和降低运行成本的目的。

[1] 徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行管理与异常对策[M].北京:化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2003:91-155.