污水處理廠活性污泥生物相診斷技術(shù)

王全　胡一帆

摘 要：筆者通過多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了活性污泥生物相與環(huán)境變化的關(guān)系，確立生物相診斷技術(shù)，并將其應(yīng)用于污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，對(duì)確保生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；活性污泥；生物相；診斷

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

在傳統(tǒng)的污水廠中，通過現(xiàn)場(chǎng)安裝的在線DO.ORP等儀表的檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合工藝技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，判斷生化系統(tǒng)的運(yùn)行情況，系統(tǒng)受到水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)物沖擊負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)準(zhǔn)確的診斷造成系統(tǒng)崩潰的原因，僅通過在線數(shù)據(jù)的運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)的表觀特征如：曝氣池的氣泡大小及易破裂性和生化池污泥顏色，后續(xù)沉淀池是否飄泥等來粗略判斷系統(tǒng)的運(yùn)行情況，執(zhí)行的技術(shù)措施偏離了正確的調(diào)整方向，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定性的延續(xù)，甚至出水不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，而活性污泥生物相能迅速地反映污泥的活性，且與進(jìn)水的有機(jī)物和水量等參數(shù)有直接關(guān)聯(lián)性[1，2]，因此認(rèn)真分析指示生物的類別、數(shù)量、活性等現(xiàn)狀，可以判斷流入曝氣池的有機(jī)物、細(xì)菌數(shù)量（污泥濃度）、DO三相是否處于良好的平衡狀態(tài)，便于及時(shí)調(diào)整工藝操作，使生產(chǎn)正常進(jìn)行。

污水處理生化系統(tǒng)中曝氣池的鏡檢工作，是污水處理工程師及污水廠工藝技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。但現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)鏡檢結(jié)果的分析水平參差不齊，故急需總結(jié)出一套生物相診斷技術(shù)來指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作。

1 活性污泥

活性污泥是污水處理起主要功能微生物的寄宿地，由動(dòng)膠桿菌的糖性分泌物將菌體連接起來，絲狀菌作為菌膠團(tuán)的骨架，內(nèi)部存在無機(jī)物質(zhì)，難降解的有機(jī)物和微生物的代謝產(chǎn)物及微生物本體組織，活性污泥是污水處理生化的主要工作者，通過顯微鏡觀察指示性生物來診斷生化系統(tǒng)的處理效果是最直接的方法。真菌在活性污泥法中出現(xiàn)往往與水質(zhì)有關(guān)，原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物對(duì)有機(jī)物的降解作用較小，主要是捕食不凝性漂移的細(xì)菌，可以降低污泥混合液沉淀上清液的透明度，減少了出水SS濃度。

2 污水處理指示生物分類

原生動(dòng)物和后生動(dòng)物是污水處理的指示性生物[4]，主要包括肉足類、鞭毛類、纖毛類、肉足類有變形蟲、簡(jiǎn)變蟲、表殼蟲、鱗殼蟲等。鞭毛類分為動(dòng)物性鞭毛蟲和植物性鞭毛蟲，動(dòng)物性鞭毛蟲有波豆蟲屬、尾波蟲等，植物性鞭毛蟲包括滴蟲屬、屋滴蟲屬等，纖毛類分為游泳型和固著型，游泳型包括漫游蟲、草履蟲、腎形蟲、斜管蟲屬等，固著型包括鐘蟲、累枝蟲、蓋蟲屬、吸管蟲屬等。

以下圖片為效果較好時(shí)出現(xiàn)的原生動(dòng)物：

3 生物相指示作用

3.1 注意事項(xiàng)

曝氣池污泥鏡檢取樣點(diǎn)設(shè)在出水口附近，由于池體末端微生物處于減速增長(zhǎng)期，穩(wěn)定性和絮凝性都較好，末端占優(yōu)勢(shì)的原生動(dòng)物種類決定了生物相所處功能性狀，取樣檢測(cè)前要不停的緩慢窯洞避免發(fā)生絮凝沉淀。

鏡檢過程中要保證顯微鏡的穩(wěn)定性，減少外部原因造成的震動(dòng)，避免陽光照射條件下和溫度較高的環(huán)境下觀察。

3.2 結(jié)果分析

通過觀察菌膠團(tuán)的顏色、緊密度、形狀以及尺寸可以判斷微生物的狀況。

新生菌膠團(tuán)附著在泥齡較長(zhǎng)的菌膠團(tuán)，因水力的沖擊也可能在菌膠團(tuán)之間，其菌體結(jié)構(gòu)透明發(fā)亮，微生物處理增長(zhǎng)期，進(jìn)水有機(jī)物濃度較高，系統(tǒng)中的污泥濃度會(huì)迅速增加。

老化的污泥顏色通過鏡檢為深褐色，結(jié)構(gòu)密實(shí)。（活性污泥中死亡的細(xì)菌細(xì)胞所占比例）來調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，使菌膠團(tuán)處于最佳活性狀態(tài)。

鏡檢觀察污泥絮狀體顏色發(fā)黑，證明是曝氣池鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足，導(dǎo)致DO不足；污泥絮狀體顏色發(fā)白，證明是鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量過大，造成好氧池DO過高或進(jìn)水有機(jī)物濃度過低，污泥中微生物發(fā)生同化作用自我消化，污泥濃度降低且不易沉淀。

菌膠團(tuán)形狀及大小各有不同，從一定程度上也反映了菌膠團(tuán)細(xì)菌種類的豐富，種類豐富的菌膠團(tuán)在水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)具有更高的抗沖擊能力。

筆者總結(jié)出的活性污泥生物相與環(huán)境變化的關(guān)系如下：

（1）活性污泥處理性能良好，污泥、有機(jī)物、曝氣量三相平衡時(shí)出現(xiàn)的微生物有鐘蟲、等枝蟲、楯纖蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、吸管蟲等固著性生物或匍匐型生物。

（2）系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)會(huì)大量出現(xiàn)游泳速度較快的如豆形蟲等指示性生物且發(fā)亮的新生菌膠團(tuán)。

（3）惡化恢復(fù)或負(fù)荷由高或低的狀態(tài)向正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變和正常狀態(tài)趨于惡化時(shí)，鏡檢可觀察到漫游蟲等緩慢游動(dòng)的指示性生物。

（4）污泥解體時(shí)，出現(xiàn)簡(jiǎn)變蟲、輻射變形蟲等肉足類。

（5）活性污泥膨脹時(shí)出現(xiàn)球衣菌、霉菌等，這些絲狀微生物呈絲屑狀。

（6）DO低時(shí)，出現(xiàn)硫細(xì)菌和螺旋體等細(xì)菌，污泥呈黑色、腐敗發(fā)臭。

（7）DO過量，出現(xiàn)各種變形蟲和輪蟲為優(yōu)勢(shì)生物且污泥發(fā)白。

（8）有機(jī)物濃度較低.曝氣量過大.泥齡較長(zhǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)表殼蟲等肉足類指示性生物。

（9）楯纖蟲對(duì)沖擊負(fù)荷和毒物很敏感，如果急劇減少，說明發(fā)生沖擊負(fù)荷和毒物的進(jìn)水。

（10）曝氣池溶解氧降至1 mg/L時(shí)，鐘蟲生活不正常，體內(nèi)伸縮泡很大且頭部頂氣泡。

（11）大量的累枝蟲出現(xiàn)有污泥膨脹和解絮的征兆。

（12）過量的輪蟲出現(xiàn)，污泥要膨脹的征兆。

4 結(jié)論

生物相觀察和判斷是污水處理系統(tǒng)運(yùn)行必不可少的診斷技術(shù)措施，通過鏡檢觀察的指示性生物.準(zhǔn)確把握生化運(yùn)行狀態(tài)，在異常水質(zhì)沖擊下及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)，避免生化系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰，保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[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]王春麗，劉慧，米海蓉.指示生物測(cè)評(píng)污水廠凈化能力的研究[J]. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，22（04）：34-36.

[3]胡家俊，周群英.環(huán)境工程微生物學(xué)[M].高等教育出版社，1992.

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

作者簡(jiǎn)介：王全（1981-），男，寧夏中寧人，助理工程師，從事污水處理工程設(shè)計(jì)、調(diào)試運(yùn)行工作。