微生物(wù)与污水处理(lǐ)之间的关系

微生物(wù)在污水处理(lǐ)厂生化系统调试、后期稳定运行和工艺调整过程中，起着很(hěn)重要的指示作用(yòng)，通过镜检活性污泥中的微生物(wù)状况，可(kě)以获得该活性污泥的相关性状信息，对生产起到一1定的指导作用(yòng)。

本文(wén)从活性污泥样品的采集、性状分(fēn)析、微生物(wù)的指示作用(yòng)、微生物(wù)图谱以及案例分(fēn)析等五个方面分(fēn)别阐述了微生物(wù)与污水处理(lǐ)之间的关系；从镜检和专1业角度考虑，将菌胶团作為(wèi)一个单独的对象进行了分(fēn)析，具有(yǒu)一1定针对性。

1活性污泥镜检样品采集

样品采集对镜检结果影响比较明显，采样不当，得出的镜检结果会误导我们对活性污泥进行参数的调控。為(wèi)避免这类情况的发生，遵循规范的采样方法、明晰采样点显得更為(wèi)重要。

01样品采集位置

采集的活性污泥样本位置和监测活性污泥沉降比一样都是来自曝气池末端的混合液，此位置的活性污泥混合液不论从活性污泥的稳定性、絮凝性、种群数量还是原生动物(wù)代表性来讲都是佳的。

（1）稳定性方面

在曝气末端，活性污泥处于减速增長(cháng)期，活性污泥活性降低，稳定性就变得更加可(kě)靠了。

（2）絮凝性方面

因為(wèi)活性污泥处于减速增長(cháng)期，表现的活性污泥沉降性就更明显，自然絮凝性就更佳。

（3）微生物(wù)种群方面

这里指的还是原后生动物(wù)种群，微生物(wù)的主體(tǐ)细菌种群不在讨论之列。

活性污泥中原后生动物(wù)种群在曝气池前端是非活性污泥类原生动物(wù)占优势，在曝气池中段是中间性活性污泥原生动物(wù)占优势，而曝气池末端占优势的原生动物(wù)种类决定了活性污泥生物(wù)相所处的功能(néng)性状。在此位置采集的活性污泥混合液进行生物(wù)相显微镜观察，其结果更具代表性。

02检测液采集的方法

当我们在曝气池末端采集到待测的混合液后，需要选取一滴到载玻片上，以备检测。就这一过程需要注意以下几点：

（1）所取活性污泥混合液在检测前，要不停的缓慢摇动来避免发生絮凝沉淀。活性污泥发生絮凝沉淀后，如再次被搅匀，其随后发生的絮凝效果将会略有(yǒu)减弱，上清液的细小(xiǎo)絮體(tǐ)悬浮物(wù)将会增多(duō)，对观察会造成一1定的误导（如观察到的活性污泥结构松散、细小(xiǎo)、不密实、颜色偏淡等）。

（2）通常采集活性污泥样本到载玻片上所用(yòng)的工具是胶头滴管。胶头滴管伸入到被采集的活性污泥混合液前需要进行充分(fēn)搅拌，使活性污泥悬浮于混合液中，同时胶头滴管伸入到混合液中的深度也要控制好，一般到混合液的中部為(wèi)宜。采集后，再将活性污泥混合液移动到载玻片前，可(kě)以将胶头滴管内的混合液挤掉几滴，然后将一滴活性污泥混合液置于载玻片上。

载玻片上所取的一滴混合液，在实际使用(yòng)过程中是过量的，在盖上盖玻片时会有(yǒu)部分(fēn)溢出而需要擦拭掉，否则，盖玻片容易在载玻片上移动，同时被采集的这一滴获悉功能(néng)的污泥混合液也会在高差、温度等作用(yòng)下发生内部流动或移动。為(wèi)此擦拭掉这多(duō)余部分(fēn)的活性污泥混合液是有(yǒu)必要的，我们可(kě)以按照1/4的活性污泥混合液比例来确定被擦拭掉的这一滴活性污泥混合液，也就是说在被擦拭掉后的待检测样品中，其实际采样量為(wèi)3/4滴活性污泥混合液。

2进行活性污泥镜检需要注意的问题

01避免高温镜检

因為(wèi)高温情况下载玻片上的水样本身数量较少，样品水體(tǐ)会出现膨胀，富含的细小(xiǎo)气泡会析出来影响观测效果。

02避免阳光直射

这样可(kě)以有(yǒu)效防止被检样品中的气泡析出膨胀的发生，更可(kě)避免存在的气泡因為(wèi)阳光直射发生反光、折射等现象而影响观测效果。同时也可(kě)以防止对眼睛的伤害。

03避免振动

确保观测的稳定性和本身的安全性，显微镜放置的场所需要保证安全。

04避免光線(xiàn)不足

显微镜没有(yǒu)自带补充光源的情况下，如果环境照度低于 300Lx，观察的时候显微镜就比较暗，為(wèi)此需要显微镜自带的补充光源来满足对观测光照度的需求。

05避免光線(xiàn)异常

如果周围的光線(xiàn)是彩色光線(xiàn)，那么在显微镜内观察到的视野色彩通常也是彩色的，这对观察活性污泥性状有(yǒu)干扰作用(yòng)。

3活性污泥性状分(fēn)析

许多(duō)细菌的荚膜物(wù)质融合成团块，内含很(hěn)多(duō)细菌，称為(wèi)菌胶团。菌胶团是污水处理(lǐ)中细菌的主要存在形式，在一些不适宜原生动物(wù)生長(cháng)的污泥中，则通过看菌胶团的大小(xiǎo)以及数量来判断处理(lǐ)效果。菌胶团在废水处理(lǐ)中具有(yǒu)重要意义：

（1）可(kě)以防止细菌被动物(wù)吞噬；

（2）可(kě)以增强细菌对不良环境的抵抗，如干旱等；

（3）菌胶团具有(yǒu)指示作用(yòng)：新(xīn)生的菌胶团，具有(yǒu)良好的废水处理(lǐ)性能(néng)，主要表现在其结构紧密，吸附和分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)的能(néng)力强，具有(yǒu)良好的沉降性。

老化的菌胶团，结构松散，吸附和分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)能(néng)力差，沉降性差。颜色上，新(xīn)生的菌胶团颜色浅、甚至无色透明，老化的菌胶团颜色较深。

通过显微镜观察，我们可(kě)以根据下列因素来判断菌胶团性状：

（1）菌胶团的数量

以现有(yǒu)的情况计数，视一1定體(tǐ)积内的菌胶团的密度而定，受取样、污泥浓度等影响，一般难以正确分(fēn)析，正常时一般不做描述，只有(yǒu)在发生较大变化时进行记录。

（2）菌胶团的形状

根据菌胶团的形状将其描述為(wèi)四种形态：球形，不规则形，开放，封闭。真正的球形絮體(tǐ)在活性污泥中是不存在的，通常将近似球形的菌胶团称為(wèi)“球形”。如果形状非常不同与球形才被称為(wèi)“不规则形”，这时在菌胶团侧面有(yǒu)大的突出。在一个封闭的菌胶团中几乎没有(yǒu)开放的空间，相反在一个开放的菌胶团中，菌胶团的一部分(fēn)通过一个空间清晰地与另一部分(fēn)分(fēn)离。

（3）菌胶团的紧密度

紧密度用(yòng)弱和强来表示。在紧密度弱的菌胶团中，细菌细胞的结合很(hěn)低缺乏一个紧密的中心，这种菌胶团轻压盖玻片的侧面很(hěn)容易被破坏。菌胶团与液體(tǐ)之间没有(yǒu)明显的界限，因為(wèi)其边缘有(yǒu)许多(duō)细胞既在液體(tǐ)中也在菌团中。通常明显的有(yǒu)很(hěn)多(duō)分(fēn)散的物(wù)质。

在紧密度强的菌团中，细菌细胞的结合强，菌胶团和液體(tǐ)之间有(yǒu)明显的界限，紧密度强的菌胶团有(yǒu)时形成尺寸较大的，结实的颗粒状絮體(tǐ)，在显微镜下观察时由于污泥粒径大、透光率低，所以多(duō)呈现出黑暗图像。

（4）菌胶团的尺寸

按直径大小(xiǎo)分(fēn)為(wèi)：大（d>500μm）、中（150μm

（5）菌胶团的组成

菌胶团组成主要指：老化污泥多(duō)少、菌胶团形状及大小(xiǎo)分(fēn)布、是否有(yǒu)无机颗粒和非生物(wù)有(yǒu)机颗粒、颜色等。

污泥老化程度是指活性污泥中死亡的细菌细胞所占比例。新(xīn)生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密，生命力旺盛，吸附和氧化能(néng)力强；老化的菌胶团颜色深、结构松散，活性不强，吸附和氧化能(néng)力差。根据观察到的污泥老化程度来调节剩余污泥排放量，使菌胶团处于佳活性状态。

菌胶团形状及大小(xiǎo)各有(yǒu)不同，从一1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(yǒu)更高的抗冲击能(néng)力。

菌胶团颜色发黑，可(kě)能(néng)是曝气池溶解氧不足；菌胶团色泽转淡发白，则可(kě)能(néng)是曝气池溶解氧过高或进水浓度低负荷过低，污泥中微生物(wù)因缺乏营养而自身氧化。

4活性污泥镜检图

污水处理(lǐ)厂正常运行状况下，活性污泥的絮粒大、边缘清淅、结构紧密，呈封闭状态、具有(yǒu)良好的吸附和沉降性能(néng)。絮粒以菌胶团细菌為(wèi)骨架，穿插生長(cháng)一些丝状菌，但丝状菌数量遠(yuǎn)少于菌胶团细菌，微型动物(wù)以固着类纤毛虫為(wèi)主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等，还可(kě)见到楯纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可(kě)看到少量的游动纤毛虫等，轮虫生長(cháng)活跃。

污水处理(lǐ)厂运行出现异常情况时，污泥出现絮體(tǐ)结构松散，絮粒变小(xiǎo)，观察到大量的游动型纤毛虫类（豆形虫属、肾形虫属、草(cǎo)履虫属、波多(duō)虫属、滴虫属等）生物(wù)、肉足类生物(wù)（变形虫属和简便虫属等）急剧增加的生物(wù)相，出现这种生物(wù)相时，污泥沉降性差，影响泥水分(fēn)离。

要了解污水处理(lǐ)过程的变化或处理(lǐ)水的好坏，好直接研究分(fēn)析细菌的生長(cháng)情况。但是对于细菌的观察、分(fēn)类鉴定的时间很(hěn)長(cháng)，不能(néng)及时起到指导生产的指示和预报作用(yòng)。微生物(wù)与细菌之间存在相互依存的功能(néng)关系；微生物(wù)个體(tǐ)大，便于观察；对于环境变化比细菌敏感，更早也更容易反映环境的变化。直接观察微生物(wù)的种类组成、数量、生長(cháng)和变化状况，也能(néng)反映出细菌的生長(cháng)和变化情况，即间接地评价污水处理(lǐ)过程和处理(lǐ)效果的好坏，起指导生产的作用(yòng)。

5微生物(wù)指示作用(yòng)概述

01活性污泥组成

①具有(yǒu)代謝(xiè)功能(néng)的活性微生物(wù)群體(tǐ)；

②微生物(wù)内源呼吸自身氧化的残留物(wù)；

③被污泥絮體(tǐ)吸附的难降解有(yǒu)机物(wù)；

④被污泥絮體(tǐ)吸附的无机物(wù)。

具有(yǒu)代謝(xiè)功能(néng)的活性微生物(wù)群體(tǐ)包括细菌、真菌、原生动物(wù)、后生动物(wù)等，而其中细菌承担了降解污染物(wù)的主要作用(yòng)。

活性污泥中的细菌以异养型的原核细菌為(wèi)主，对正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的细菌数大致在 107～109个。细菌是以溶解性物(wù)质為(wèi)食物(wù)的单细胞微生物(wù)。在活性污泥中形成优势的细菌与污水中的污染物(wù)性质和活性污泥法运行操作条件有(yǒu)关。活性污泥中常见的优势苗种有(yǒu)：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑等。

活性污泥中一些细菌，如枝状动胶杆菌、腊状芽孢杆菌、黄杆菌、放線(xiàn)形诺卡亚氏菌、假单胞苗等细菌具有(yǒu)分(fēn)泌黏着性的物(wù)质能(néng)力，这些黏着性的物(wù)质提供了使细菌互相黏结、形成菌胶团的条件。菌胶团对污水中微小(xiǎo)颗粒和可(kě)溶性有(yǒu)机物(wù)有(yǒu)一1定的吸附和黏结作用(yòng)，促进形成活性污泥絮體(tǐ)。

真菌是多(duō)细胞的异养型微生物(wù)，属于专性好氧微生物(wù)，以分(fēn)裂、芽殖及形成孢子等方式生存。真菌对氮的需求仅為(wèi)细菌的一半。活性污泥法中常见的真菌是微小(xiǎo)的腐生或寄生的丝状菌，它们具有(yǒu)分(fēn)解碳水化合物(wù)、脂肪、蛋白质及其他(tā)含氮化合物(wù)的功能(néng)。如果大量出现，会产生污泥膨胀现象，严重影响活性污泥系统的正常工作。真菌在活性污泥法中出现往往与水质有(yǒu)关。

肉足类、鞭毛类、纤毛类是活性污泥中常见的三类原生动物(wù)。原生动物(wù)為(wèi)单细胞生物(wù)，以二分(fēn)裂法繁殖，大多(duō)為(wèi)好氧化能(néng)异养型菌，它们的主要食物(wù)对象是细菌。

因此，处理(lǐ)水的水质和活性污泥中细菌的变化直接影响原生 动物(wù)的种类和数量的变化。在活性污泥法的运行初期，以肉足虫类、鞭毛虫类為(wèi)主，然后是自由游泳的纤毛虫类，当活性污泥成熟，处理(lǐ)效果良好时，匍匐型或附着型的纤毛虫类占优势。

原生动物(wù)个體(tǐ)较大，通过显微镜能(néng)够观察到，可(kě)作為(wèi)指示生物(wù)，在活性污泥法的应用(yòng)中，常通过观察原生动物(wù)的种类和数量，间接地判断污水处理(lǐ)的效果。因此，活性污泥原生动物(wù)生物(wù)相的观察，是活性污泥质量评价的重要手段之一。

此外，原生动物(wù)捕食细菌的作用(yòng)也确保活性污泥系统出水水质的进一步提高，是仅次于细菌的污水净化功能(néng)承担者。

在活性污泥中常出现的后生动物(wù)是轮虫、線(xiàn)虫和寡毛类，它们通常以细菌、原生动物(wù)以及活性污泥碎片為(wèi)食。轮虫通常出现在处理(lǐ)水质有(yǒu)机物(wù)含量低且水质好的系统中，如延时曝气活性污泥系统，因此适量轮虫是出水水质好且稳定的标志(zhì)。

02微生物(wù)指示作用(yòng)

微生物(wù)在调试过程中、后期稳定运行和工艺调整中，起着很(hěn)重要的指示作用(yòng)，通过镜检根据活性污泥中的微生物(wù)情况可(kě)以发现该活性污泥的各项状况，其指示作用(yòng)有(yǒu)：

（1）着生的缘毛目如小(xiǎo)口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)较多(duō)时，处理(lǐ)效果好，出水BOD5 和浊度低。(这些缘毛目的种类都固定在絮状物(wù)上，并随之而翻动，如果其中还夹杂一些爬行类微生物(wù)如栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，就可(kě)以被称作优1质而成熟的活性污泥。

（2）小(xiǎo)口钟虫在生活污水和工业废水处理(lǐ)效果很(hěn)好时往往就是整个微生物(wù)系统中的优势菌种。

（3）如果出现大量鞭毛虫，而着生的缘毛目又(yòu)很(hěn)少时，表明净化能(néng)力较差。

（4）出现大量自由活动的纤毛虫时，指示系统净化能(néng)力不强，出水浊度可(kě)能(néng)上升。

（5）如出现有(yǒu)柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类微生物(wù)时，则表明生物(wù)系统状态良好，出水清澈，酚类去除率在90%以上。

（6）根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。

（7）如在生活污水处理(lǐ)中出现大量累枝虫，则很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)是污泥膨胀、解絮的征兆。

（8）在印染废水处理(lǐ)中，累枝虫则作為(wèi)污泥正常或状态改善的指示生物(wù)。

（9）在石油废水处理(lǐ)中出现钟虫则说明处理(lǐ)效果理(lǐ)想。

（10）过量的轮虫出现，是污泥即将膨胀的预兆。