刘 文,赵 莎,高 原
(济宁中山公用水务有限公司,山东 济宁 272000)
微生物是污水处理过程中重要的主体,污水处理效果直接与微生物的种类、数量、活性等息息相关。污水处理系统的酸碱度、溶解氧、温度及污染物质量浓度等因素,会给微生物活性带来较大影响。因此生物相观察作为污水处理厂必备的检测技术之一,在一定程度上可及时反映污水处理系统的运行状况,对实际生产和运行管理具有十分重要的指导意义。
生物相观察通过在显微镜下鉴别活性污泥系统内的污泥结构、颜色及指示生物种类、数量、丰度等的变化,可更为深入、全面地了解污水处理工艺的运行状态及发展趋势,及时反馈生产,保证污水处理系统的稳定运行。
生物相观察的目的:为了及时观察污水处理系统内微生物的生长状态,分析不同种类指示生物的发展趋势,反映污水处理系统的运行状态及效果,指导污水处理厂运行与管理。
生物相观察对场所有一定的要求,避免将显微镜放置在高温、阳光直射、光线不足、光线异常等场所内,观察时减少因外部原因造成的振动,以免影响观察效果。观察样品制作也有一定的要求,样品要取自好氧池活性污泥混合液,取样前避免其发生絮凝沉淀;用胶头滴管取一滴混合液滴于载玻片中央,盖上盖玻片,操作时先使盖玻片一端接触混合液,然后轻轻盖下,防止气泡的产生,影响观察;最后擦拭掉多余混合液,便于观察。
生物相观察的方法:先用低倍镜观察污泥絮体的颜色、结构、状态等,再换高倍镜观察菌胶团和指示生物的比例、数量、种类等情况,主要观察对象为原生动物和后生动物。
以某城镇污水处理厂为例,主体工艺采用AAO/MBBR,取好氧池活性污泥及悬浮填料进行观察。近1 年时间内多次进行生物相观察,动态观测在不同季节、不同温度、不同工艺运行状态下的指示生物数量及种类。观察到的指示生物主要为累枝虫、钟虫、轮虫、吸管虫、喇叭虫、线虫、寡毛虫、仙女虫等,如图1—图8 所示。
图1 累枝虫
图2 钟虫
图3 轮虫
图4 吸管虫
图8 仙女虫
图5 喇叭虫
图6 线虫
图7 寡毛虫
正常的活性污泥菌胶团结构紧密、絮粒较大,颜色呈现淡黄色或棕黄色,此时活性污泥性能良好,污水处理系统运行正常,出水水质较好。若显微镜下活性污泥呈现深褐色或黑褐色,且结构较为松散,则活性污泥负荷较高[1],污泥出现老化现象,应加大系统剩余污泥排放量[2]。
结合笔者实际生产运行过程中的经验,总结指示生物和污水处理厂生产运行之间的关系,具体如下:①生物相观察到累枝虫、钟虫数量丰富,表征活性污泥性能良好,污水理效果较好;但大量的累枝虫出现时,则出现轻微污泥老化现象。②污水生物处理系统中,轮虫出现表征处理水质较好,出水中有机物含量低;但轮虫发生大量增殖时,则表示污泥有老化解絮情况的发生[3]。③生物池内污泥质量浓度持续保持在较高水平,污泥老化,且好氧池存在污泥堆积区时,线虫、仙女虫等后生动物出现;线虫通常出现在污泥老化的开始阶段。④仙女虫等寡毛纲的指示生物数量作为优势生物存在时,需要加大排泥量,降低好氧池内溶解氧的质量浓度;但短期内效果不显著[4],系统需要一定恢复期。⑤喇叭虫和吸管虫均属于原生动物,表征水质良好;其中喇叭虫多见于生物膜内,活性污泥中不常见。
城镇污水处理厂大多采用生物法进行处理,依靠活性污泥中微生物,利用其代谢活动将污水中污染物质去除。在生产运行中,通过给微生物提供充足氧气、适宜温度,加上污水中充足的食物来源,微生物可保持较高的代谢活力,使污水处理系统具有较好的处理效果,出水稳定达标排放。
生物相观察和判断是污水处理厂运行必不可少的一项技术方法。该方法可直观地反映活性污泥系统中的微生物的活性变化,在污水处理厂运行与管理方面具有及时性、准确性、预见性等优势。但在城镇污水处理厂的实际生产运行和管理中,由于进水水质、处理工艺等情况各异,活性污泥中优势类群随环境的不同而不同,导致生物相的种类、数量等有较大差异。因此,相关技术人员需要在运行管理过程中,结合自身实际经验,通过生物相观察技术,判断处理过程中微生物的动态变化趋势,剖析产生原因,同时结合污泥质量浓度、沉降比、污泥龄、溶解氧质量浓度、回流污泥量等工艺参数,从而便于指导城镇污水处理厂的运行与管理,确保系统稳定运行,出水达标排放。