污水处理厂活性污泥生物相诊断技术

王全　胡一帆

摘 要：笔者通过多年的现场经验，总结出了活性污泥生物相与环境变化的关系，确立生物相诊断技术，并将其应用于污水处理厂生产运行过程中，对确保生产运行的稳定性具有重要意义。

关键词：污水处理厂；活性污泥；生物相；诊断

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.084

在传统的污水厂中，通过现场安装的在线DO.ORP等仪表的检测数据，结合工艺技术人员的经验，判断生化系统的运行情况，系统受到水力冲击负荷和有机物冲击负荷时不能及时准确的诊断造成系统崩溃的原因，仅通过在线数据的运行参数和系统的表观特征如：曝气池的气泡大小及易破裂性和生化池污泥颜色，后续沉淀池是否飘泥等来粗略判断系统的运行情况，执行的技术措施偏离了正确的调整方向，造成系统不稳定性的延续，甚至出水不稳定达标，而活性污泥生物相能迅速地反映污泥的活性，且与进水的有机物和水量等参数有直接关联性[1，2]，因此认真分析指示生物的类别、数量、活性等现状，可以判断流入曝气池的有机物、细菌数量（污泥浓度）、DO三相是否处于良好的平衡状态，便于及时调整工艺操作，使生产正常进行。

污水处理生化系统中曝气池的镜检工作，是污水处理工程师及污水厂工艺技术人员必须掌握的技术节点。但现场人员对镜检结果的分析水平参差不齐，故急需总结出一套生物相诊断技术来指导现场操作。

1 活性污泥

活性污泥是污水处理起主要功能微生物的寄宿地，由动胶杆菌的糖性分泌物将菌体连接起来，丝状菌作为菌胶团的骨架，内部存在无机物质，难降解的有机物和微生物的代谢产物及微生物本体组织，活性污泥是污水处理生化的主要工作者，通过显微镜观察指示性生物来诊断生化系统的处理效果是最直接的方法。真菌在活性污泥法中出现往往与水质有关，原生动物和微型后生动物对有机物的降解作用较小，主要是捕食不凝性漂移的细菌，可以降低污泥混合液沉淀上清液的透明度，减少了出水SS浓度。

2 污水处理指示生物分类

原生动物和后生动物是污水处理的指示性生物[4]，主要包括肉足类、鞭毛类、纤毛类、肉足类有变形虫、简变虫、表壳虫、鳞壳虫等。鞭毛类分为动物性鞭毛虫和植物性鞭毛虫，动物性鞭毛虫有波豆虫属、尾波虫等，植物性鞭毛虫包括滴虫属、屋滴虫属等，纤毛类分为游泳型和固着型，游泳型包括漫游虫、草履虫、肾形虫、斜管虫属等，固着型包括钟虫、累枝虫、盖虫属、吸管虫属等。

以下图片为效果较好时出现的原生动物：

3 生物相指示作用

3.1 注意事项

曝气池污泥镜检取样点设在出水口附近，由于池体末端微生物处于减速增长期，稳定性和絮凝性都较好，末端占优势的原生动物种类决定了生物相所处功能性状，取样检测前要不停的缓慢窑洞避免发生絮凝沉淀。

镜检过程中要保证显微镜的稳定性，减少外部原因造成的震动，避免阳光照射条件下和温度较高的环境下观察。

3.2 结果分析

通过观察菌胶团的颜色、紧密度、形状以及尺寸可以判断微生物的状况。

新生菌胶团附着在泥龄较长的菌胶团，因水力的冲击也可能在菌胶团之间，其菌体结构透明发亮，微生物处理增长期，进水有机物浓度较高，系统中的污泥浓度会迅速增加。

老化的污泥颜色通过镜检为深褐色，结构密实。（活性污泥中死亡的细菌细胞所占比例）来调节剩余污泥排放量，使菌胶团处于最佳活性状态。

镜检观察污泥絮状体颜色发黑，证明是曝气池鼓风机风量不足，导致DO不足；污泥絮状体颜色发白，证明是鼓风机风量过大，造成好氧池DO过高或进水有机物浓度过低，污泥中微生物发生同化作用自我消化，污泥浓度降低且不易沉淀。

菌胶团形状及大小各有不同，从一定程度上也反映了菌胶团细菌种类的丰富，种类丰富的菌胶团在水质发生变化时具有更高的抗冲击能力。

笔者总结出的活性污泥生物相与环境变化的关系如下：

（1）活性污泥处理性能良好，污泥、有机物、曝气量三相平衡时出现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫、吸管虫等固着性生物或匍匐型生物。

（2）系统超负荷运行时会大量出现游泳速度较快的如豆形虫等指示性生物且发亮的新生菌胶团。

（3）恶化恢复或负荷由高或低的状态向正常状态转变和正常状态趋于恶化时，镜检可观察到漫游虫等缓慢游动的指示性生物。

（4）污泥解体时，出现简变虫、辐射变形虫等肉足类。

（5）活性污泥膨胀时出现球衣菌、霉菌等，这些丝状微生物呈丝屑状。

（6）DO低时，出现硫细菌和螺旋体等细菌，污泥呈黑色、腐败发臭。

（7）DO过量，出现各种变形虫和轮虫为优势生物且污泥发白。

（8）有机物浓度较低.曝气量过大.泥龄较长时会出现表壳虫等肉足类指示性生物。

（9）楯纤虫对冲击负荷和毒物很敏感，如果急剧减少，说明发生冲击负荷和毒物的进水。

（10）曝气池溶解氧降至1 mg/L时，钟虫生活不正常，体内伸缩泡很大且头部顶气泡。

（11）大量的累枝虫出现有污泥膨胀和解絮的征兆。

（12）过量的轮虫出现，污泥要膨胀的征兆。

4 结论

生物相观察和判断是污水处理系统运行必不可少的诊断技术措施，通过镜检观察的指示性生物.准确把握生化运行状态，在异常水质冲击下及时调整系统，避免生化系统出现崩溃，保证出水水质达到排放标准。

参考文献：

[1]Curds C R，Cockburn A.Protozoa in biological sewage-treatment processes—II.Protozoa as indicators in the activated-sludge process [J].Water Research，1970，4（03）：237-249.

[2]王春丽，刘慧，米海蓉.指示生物测评污水厂净化能力的研究[J]. 哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2006，22（04）：34-36.

[3]胡家俊，周群英.环境工程微生物学[M].高等教育出版社，1992.

[4]李探微，彭永臻，朱晓.活性污泥中原生动物的特征和作用[J]. 給水排水，2001，27（04）：24-27.

作者简介：王全（1981-），男，宁夏中宁人，助理工程师，从事污水处理工程设计、调试运行工作。