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。
　　
　　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物氧化分解成CO2，H2O。一些無機物質(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、有機負荷、抗生素濃度、供氧等，當廢水處理系統(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，則預示著廢水中含有大量懸浮物。當處理系統(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
　　
　　進水負荷指示：
　　
　　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。當出現(xiàn)熊蟲、瓢體蟲等高級后生動物時，則預示廢水進水負荷低，處理系統(tǒng)長時間低負荷運轉(zhuǎn)進入老化時，會出現(xiàn)輪蟲、線蟲等微型后生動物。此時應該增加污泥負荷。當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，則預示著進水負荷過高，變形蟲和一些小型鞭毛蟲占優(yōu)勢[2]。此時應采取減少廢水進水量、減少排泥量等措施來降低污泥負荷，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、硫細菌、扭頭蟲屬和新態(tài)蟲屬等原生動物。同時，在高負荷、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，降低污泥負荷。
　　
　　廢水酸堿性指示：
　　
　　當廢水堿性較強時，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，應及時投放酸予以中和。當酸性過強時，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，反之當各生物的種類和數(shù)量發(fā)生較大波動時，預示著廢水處理系統(tǒng)環(huán)境在發(fā)生相應的變化[3]。
　　
　　當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、貝氏硫細菌、諾卡氏菌屬、霉菌等，應及時采取相關(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，應采取相應的污泥處置措施，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。當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，當廢水處理系統(tǒng)中的環(huán)境條件發(fā)生改變時，相應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廢水處理廠的運行管理。

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