觀察活性污泥生物相對(duì)運(yùn)行控制的指導(dǎo)作用

吉雪紅 趙建芳

生物相是指活性污泥中微生物的種類、數(shù)量、優(yōu)勢(shì)度及其代謝活動(dòng)等狀況的概貌。生物相在一定程度上反映出曝氣系統(tǒng)的處理和運(yùn)行狀況。當(dāng)環(huán)境條件(如進(jìn)水濃度及營(yíng)養(yǎng)、pH值、有毒物質(zhì)、溶解氧、溫度等)發(fā)生變化時(shí)，在生物相上也會(huì)有所反映。我們可通過(guò)生物相的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題，以此來(lái)指導(dǎo)運(yùn)行管理。根據(jù)長(zhǎng)期對(duì)公司廢水處理站運(yùn)行過(guò)程中生物相的觀察，并對(duì)大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析總結(jié)，我們認(rèn)為對(duì)生物相的觀察應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

1 活性污泥的結(jié)構(gòu)

先取曝氣池新鮮活性污泥，放入100 mL量筒中，靜置5 min～15 min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，上清液是否透明。凡沉降速率快、泥水界面清晰、上清液中未見(jiàn)細(xì)小污泥絮粒懸浮于其中的污泥樣品性能較好。然后取活性污泥制成壓片標(biāo)本，置于顯微鏡載物臺(tái)上，先用低倍鏡觀察污泥絮體的大小、形狀、結(jié)構(gòu)緊密程度，然后再轉(zhuǎn)換至高倍鏡下觀察污泥絮體中菌膠團(tuán)細(xì)菌與絲狀細(xì)菌的比例，絮粒外游離細(xì)菌的多寡，凡絮粒大、圓形、封閉狀、絮粒膠體厚實(shí)、結(jié)構(gòu)緊密、絲狀菌數(shù)量較少、未見(jiàn)游離細(xì)菌的污泥沉降及凝聚性能較好。

2 生物活動(dòng)的狀態(tài)

以鐘蟲(chóng)為例，可觀察其纖毛擺動(dòng)的快慢，體內(nèi)是否積累有較多的食物胞，伸縮泡的大小與收縮以及繁殖的情況等。微型動(dòng)物對(duì)溶解氧的適應(yīng)有一定的極限范圍，當(dāng)水中溶解氧過(guò)高或過(guò)低時(shí)，能見(jiàn)鐘蟲(chóng)的“頭”端突出一個(gè)空泡。一般曝氣池中溶解氧濃度維持在2 mg/L～3 mg/L。進(jìn)水中難以分解或抑制性物質(zhì)過(guò)多以及溫度過(guò)低時(shí)，可見(jiàn)鐘蟲(chóng)體內(nèi)積累有未消化顆粒并呈不活躍狀態(tài)，長(zhǎng)期下去會(huì)引起蟲(chóng)體中毒死亡。進(jìn)水pH值突變時(shí)，能見(jiàn)鐘蟲(chóng)呈不活躍狀態(tài)，纖毛環(huán)停止擺動(dòng)，輪蟲(chóng)縮入被甲內(nèi)。此外，當(dāng)環(huán)境條件不利于污泥中原生動(dòng)物生存時(shí)，一般都能形成胞囊，這時(shí)原生質(zhì)濃縮，蟲(chóng)體變圓收縮，以利度過(guò)不良條件。在出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)查明原因，及時(shí)采取適當(dāng)措施。

活性污泥中經(jīng)常出現(xiàn)的絲狀硫細(xì)菌，如發(fā)硫細(xì)菌、貝氏硫細(xì)菌等，對(duì)溶解氧水平的反應(yīng)非常敏感。當(dāng)水中溶解氧不足時(shí)，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1 mg/L時(shí)，體內(nèi)硫粒可被進(jìn)一步氧化而消失。

因此，通過(guò)對(duì)硫細(xì)菌體內(nèi)硫粒的觀察，可以間接地推測(cè)水中溶解氧的狀況。

3 同一種生物數(shù)量增減的情況

污泥膨脹往往與絲狀細(xì)菌和菌膠團(tuán)細(xì)菌的動(dòng)態(tài)變化密切相關(guān)，我們可根據(jù)絲狀菌增長(zhǎng)的趨勢(shì)，及時(shí)采取必要措施。

在培菌階段，固著型纖毛蟲(chóng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著活性污泥已開(kāi)始形成，出水已顯示效果。培菌后期輪蟲(chóng)出現(xiàn)時(shí)，處理效果往往極為良好。但當(dāng)污泥老化、結(jié)構(gòu)松散解絮時(shí)，細(xì)小絮粒能為輪蟲(chóng)提供食物而促使其惡性繁殖，數(shù)量急劇上升，最后污泥被大量吞噬或流失，輪蟲(chóng)卻因缺乏營(yíng)養(yǎng)而大量死亡。

4 生物種類的變化

培菌階段，隨著活性污泥的逐漸生成，出水由濁變清，污泥中生物的種類發(fā)生有規(guī)律的演替。在正常運(yùn)行階段，從污泥中生物的種類突然發(fā)生變化這一現(xiàn)象中，可推測(cè)運(yùn)行狀況也在發(fā)生變化。如污泥結(jié)構(gòu)松散轉(zhuǎn)差時(shí)，常發(fā)現(xiàn)游動(dòng)纖毛蟲(chóng)大量增加。出水混濁、處理效果差時(shí)，變形蟲(chóng)及鞭毛蟲(chóng)類原生動(dòng)物的數(shù)量會(huì)大大增加。生產(chǎn)中應(yīng)通過(guò)長(zhǎng)期觀察，找出廢水水質(zhì)變化同生物相變化之間的相應(yīng)關(guān)系，用以指導(dǎo)運(yùn)行管理。從對(duì)我們公司的含油廢水活性污泥處理系統(tǒng)的長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)活性污泥中累枝鐘蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)、纖蟲(chóng)的數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，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。而當(dāng)鞭毛蟲(chóng)出現(xiàn)并逐漸增長(zhǎng)時(shí)，出水中的BOD5和懸浮物濃度均上升。此外，當(dāng)廢水中進(jìn)入大量油脂類物質(zhì)并持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，活性污泥中的原生動(dòng)物就會(huì)全部消失。因此，當(dāng)從生物相觀察中發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物的數(shù)量下降或消失時(shí)，應(yīng)及時(shí)從水質(zhì)中查找原因，以便采取相應(yīng)措施。

5 判斷活性污泥性能的指標(biāo)性生物

6 結(jié)語(yǔ)

從以上的陳述中可以看到，活性污泥生物相的觀察，對(duì)一個(gè)活性污泥處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行有很大的指導(dǎo)作用，通過(guò)對(duì)運(yùn)行過(guò)程中活性污泥生物相的觀察進(jìn)行分析，可及時(shí)掌握運(yùn)行狀況，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施，達(dá)到提高出水質(zhì)和降低運(yùn)行成本的目的。

[1] 徐亞同，黃民生.廢水生物處理的運(yùn)行管理與異常對(duì)策[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003:91-155.