微生物在污水處理廠生化系統(tǒng)調(diào)試、后期穩(wěn)定運行和工藝調(diào)整過程中，起著很重要的指示作用，通過鏡檢活性污泥中的微生物狀況，可以獲得該活性污泥的相關(guān)性狀信息，對生產(chǎn)起到一1定的指導(dǎo)作用。

本文從活性污泥樣品的采集、性狀分析、微生物的指示作用、微生物圖譜以及案例分析等五個方面分別闡述了微生物與污水處理之間的關(guān)系；從鏡檢和專1業(yè)角度考慮，將菌膠團(tuán)作為一個單獨的對象進(jìn)行了分析，具有一1定針對性。

1活性污泥鏡檢樣品采集

樣品采集對鏡檢結(jié)果影響比較明顯，采樣不當(dāng)，得出的鏡檢結(jié)果會誤導(dǎo)我們對活性污泥進(jìn)行參數(shù)的調(diào)控。為避免這類情況的發(fā)生，遵循規(guī)范的采樣方法、明晰采樣點顯得更為重要。

01樣品采集位置

采集的活性污泥樣本位置和監(jiān)測活性污泥沉降比一樣都是來自曝氣池末端的混合液，此位置的活性污泥混合液不論從活性污泥的穩(wěn)定性、絮凝性、種群數(shù)量還是原生動物代表性來講都是佳的。

（1）穩(wěn)定性方面

在曝氣末端，活性污泥處于減速增長期，活性污泥活性降低，穩(wěn)定性就變得更加可靠了。

（2）絮凝性方面

因為活性污泥處于減速增長期，表現(xiàn)的活性污泥沉降性就更明顯，自然絮凝性就更佳。

（3）微生物種群方面

這里指的還是原后生動物種群，微生物的主體細(xì)菌種群不在討論之列。

活性污泥中原后生動物種群在曝氣池前端是非活性污泥類原生動物占優(yōu)勢，在曝氣池中段是中間性活性污泥原生動物占優(yōu)勢，而曝氣池末端占優(yōu)勢的原生動物種類決定了活性污泥生物相所處的功能性狀。在此位置采集的活性污泥混合液進(jìn)行生物相顯微鏡觀察，其結(jié)果更具代表性。

02檢測液采集的方法

當(dāng)我們在曝氣池末端采集到待測的混合液后，需要選取一滴到載玻片上，以備檢測。就這一過程需要注意以下幾點：

（1）所取活性污泥混合液在檢測前，要不停的緩慢搖動來避免發(fā)生絮凝沉淀?；钚晕勰喟l(fā)生絮凝沉淀后，如再次被攪勻，其隨后發(fā)生的絮凝效果將會略有減弱，上清液的細(xì)小絮體懸浮物將會增多，對觀察會造成一1定的誤導(dǎo)（如觀察到的活性污泥結(jié)構(gòu)松散、細(xì)小、不密實、顏色偏淡等）。

（2）通常采集活性污泥樣本到載玻片上所用的工具是膠頭滴管。膠頭滴管伸入到被采集的活性污泥混合液前需要進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使活性污泥懸浮于混合液中，同時膠頭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宜。采集后，再將活性污泥混合液移動到載玻片前，可以將膠頭滴管內(nèi)的混合液擠掉幾滴，然后將一滴活性污泥混合液置于載玻片上。

載玻片上所取的一滴混合液，在實際使用過程中是過量的，在蓋上蓋玻片時會有部分溢出而需要擦拭掉，否則，蓋玻片容易在載玻片上移動，同時被采集的這一滴獲悉功能的污泥混合液也會在高差、溫度等作用下發(fā)生內(nèi)部流動或移動。為此擦拭掉這多余部分的活性污泥混合液是有必要的，我們可以按照1/4的活性污泥混合液比例來確定被擦拭掉的這一滴活性污泥混合液，也就是說在被擦拭掉后的待檢測樣品中，其實際采樣量為3/4滴活性污泥混合液。

2進(jìn)行活性污泥鏡檢需要注意的問題

01避免高溫鏡檢

因為高溫情況下載玻片上的水樣本身數(shù)量較少，樣品水體會出現(xiàn)膨脹，富含的細(xì)小氣泡會析出來影響觀測效果。

02避免陽光直射

這樣可以有效防止被檢樣品中的氣泡析出膨脹的發(fā)生，更可避免存在的氣泡因為陽光直射發(fā)生反光、折射等現(xiàn)象而影響觀測效果。同時也可以防止對眼睛的傷害。

03避免振動

確保觀測的穩(wěn)定性和本身的安全性，顯微鏡放置的場所需要保證安全。

04避免光線不足

顯微鏡沒有自帶補(bǔ)充光源的情況下，如果環(huán)境照度低于 300Lx，觀察的時候顯微鏡就比較暗，為此需要顯微鏡自帶的補(bǔ)充光源來滿足對觀測光照度的需求。

05避免光線異常

如果周圍的光線是彩色光線，那么在顯微鏡內(nèi)觀察到的視野色彩通常也是彩色的，這對觀察活性污泥性狀有干擾作用。

3活性污泥性狀分析

許多細(xì)菌的莢膜物質(zhì)融合成團(tuán)塊，內(nèi)含很多細(xì)菌，稱為菌膠團(tuán)。菌膠團(tuán)是污水處理中細(xì)菌的主要存在形式，在一些不適宜原生動物生長的污泥中，則通過看菌膠團(tuán)的大小以及數(shù)量來判斷處理效果。菌膠團(tuán)在廢水處理中具有重要意義：

（1）可以防止細(xì)菌被動物吞噬；

（2）可以增強(qiáng)細(xì)菌對不良環(huán)境的抵抗，如干旱等；

（3）菌膠團(tuán)具有指示作用：新生的菌膠團(tuán)，具有良好的廢水處理性能，主要表現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)緊密，吸附和分解有機(jī)物的能力強(qiáng)，具有良好的沉降性。

老化的菌膠團(tuán)，結(jié)構(gòu)松散，吸附和分解有機(jī)物能力差，沉降性差。顏色上，新生的菌膠團(tuán)顏色淺、甚至無色透明，老化的菌膠團(tuán)顏色較深。

通過顯微鏡觀察，我們可以根據(jù)下列因素來判斷菌膠團(tuán)性狀：

（1）菌膠團(tuán)的數(shù)量

以現(xiàn)有的情況計數(shù)，視一1定體積內(nèi)的菌膠團(tuán)的密度而定，受取樣、污泥濃度等影響，一般難以正確分析，正常時一般不做描述，只有在發(fā)生較大變化時進(jìn)行記錄。

（2）菌膠團(tuán)的形狀

根據(jù)菌膠團(tuán)的形狀將其描述為四種形態(tài)：球形，不規(guī)則形，開放，封閉。真正的球形絮體在活性污泥中是不存在的，通常將近似球形的菌膠團(tuán)稱為“球形”。如果形狀非常不同與球形才被稱為“不規(guī)則形”，這時在菌膠團(tuán)側(cè)面有大的突出。在一個封閉的菌膠團(tuán)中幾乎沒有開放的空間，相反在一個開放的菌膠團(tuán)中，菌膠團(tuán)的一部分通過一個空間清晰地與另一部分分離。

（3）菌膠團(tuán)的緊密度

緊密度用弱和強(qiáng)來表示。在緊密度弱的菌膠團(tuán)中，細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)合很低缺乏一個緊密的中心，這種菌膠團(tuán)輕壓蓋玻片的側(cè)面很容易被破壞。菌膠團(tuán)與液體之間沒有明顯的界限，因為其邊緣有許多細(xì)胞既在液體中也在菌團(tuán)中。通常明顯的有很多分散的物質(zhì)。

在緊密度強(qiáng)的菌團(tuán)中，細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)合強(qiáng)，菌膠團(tuán)和液體之間有明顯的界限，緊密度強(qiáng)的菌膠團(tuán)有時形成尺寸較大的，結(jié)實的顆粒狀絮體，在顯微鏡下觀察時由于污泥粒徑大、透光率低，所以多呈現(xiàn)出黑暗圖像。

（4）菌膠團(tuán)的尺寸

按直徑大小分為：大（d>500μm）、中（150μm

（5）菌膠團(tuán)的組成

菌膠團(tuán)組成主要指：老化污泥多少、菌膠團(tuán)形狀及大小分布、是否有無機(jī)顆粒和非生物有機(jī)顆粒、顏色等。

污泥老化程度是指活性污泥中死亡的細(xì)菌細(xì)胞所占比例。新生菌膠團(tuán)顏色淺、無色透明、結(jié)構(gòu)緊密，生命力旺盛，吸附和氧化能力強(qiáng)；老化的菌膠團(tuán)顏色深、結(jié)構(gòu)松散，活性不強(qiáng)，吸附和氧化能力差。根據(jù)觀察到的污泥老化程度來調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，使菌膠團(tuán)處于佳活性狀態(tài)。

菌膠團(tuán)形狀及大小各有不同，從一1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)生變化時具有更高的抗沖擊能力。

菌膠團(tuán)顏色發(fā)黑，可能是曝氣池溶解氧不足；菌膠團(tuán)色澤轉(zhuǎn)淡發(fā)白，則可能是曝氣池溶解氧過高或進(jìn)水濃度低負(fù)荷過低，污泥中微生物因缺乏營養(yǎng)而自身氧化。

4活性污泥鏡檢圖

污水處理廠正常運行狀況下，活性污泥的絮粒大、邊緣清淅、結(jié)構(gòu)緊密，呈封閉狀態(tài)、具有良好的吸附和沉降性能。絮粒以菌膠團(tuán)細(xì)菌為骨架，穿插生長一些絲狀菌，但絲狀菌數(shù)量遠(yuǎn)少于菌膠團(tuán)細(xì)菌，微型動物以固著類纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，還可見到楯纖蟲在絮粒上爬動，偶爾還可看到少量的游動纖毛蟲等，輪蟲生長活躍。

污水處理廠運行出現(xiàn)異常情況時，污泥出現(xiàn)絮體結(jié)構(gòu)松散，絮粒變小，觀察到大量的游動型纖毛蟲類（豆形蟲屬、腎形蟲屬、草履蟲屬、波多蟲屬、滴蟲屬等）生物、肉足類生物（變形蟲屬和簡便蟲屬等）急劇增加的生物相，出現(xiàn)這種生物相時，污泥沉降性差，影響泥水分離。

要了解污水處理過程的變化或處理水的好壞，好直接研究分析細(xì)菌的生長情況。但是對于細(xì)菌的觀察、分類鑒定的時間很長，不能及時起到指導(dǎo)生產(chǎn)的指示和預(yù)報作用。微生物與細(xì)菌之間存在相互依存的功能關(guān)系；微生物個體大，便于觀察；對于環(huán)境變化比細(xì)菌敏感，更早也更容易反映環(huán)境的變化。直接觀察微生物的種類組成、數(shù)量、生長和變化狀況，也能反映出細(xì)菌的生長和變化情況，即間接地評價污水處理過程和處理效果的好壞，起指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。

5微生物指示作用概述

01活性污泥組成

①具有代謝功能的活性微生物群體；

②微生物內(nèi)源呼吸自身氧化的殘留物；

③被污泥絮體吸附的難降解有機(jī)物；

④被污泥絮體吸附的無機(jī)物。

具有代謝功能的活性微生物群體包括細(xì)菌、真菌、原生動物、后生動物等，而其中細(xì)菌承擔(dān)了降解污染物的主要作用。

活性污泥中的細(xì)菌以異養(yǎng)型的原核細(xì)菌為主，對正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的細(xì)菌數(shù)大致在 107～109個。細(xì)菌是以溶解性物質(zhì)為食物的單細(xì)胞微生物。在活性污泥中形成優(yōu)勢的細(xì)菌與污水中的污染物性質(zhì)和活性污泥法運行操作條件有關(guān)。活性污泥中常見的優(yōu)勢苗種有：產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、動膠桿菌屬、假單胞菌屬、叢毛單胞菌屬、大腸埃氏桿菌屑等。

活性污泥中一些細(xì)菌，如枝狀動膠桿菌、臘狀芽孢桿菌、黃桿菌、放線形諾卡亞氏菌、假單胞苗等細(xì)菌具有分泌黏著性的物質(zhì)能力，這些黏著性的物質(zhì)提供了使細(xì)菌互相黏結(jié)、形成菌膠團(tuán)的條件。菌膠團(tuán)對污水中微小顆粒和可溶性有機(jī)物有一1定的吸附和黏結(jié)作用，促進(jìn)形成活性污泥絮體。

真菌是多細(xì)胞的異養(yǎng)型微生物，屬于專性好氧微生物，以分裂、芽殖及形成孢子等方式生存。真菌對氮的需求僅為細(xì)菌的一半。活性污泥法中常見的真菌是微小的腐生或寄生的絲狀菌，它們具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其他含氮化合物的功能。如果大量出現(xiàn)，會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，嚴(yán)重影響活性污泥系統(tǒng)的正常工作。真菌在活性污泥法中出現(xiàn)往往與水質(zhì)有關(guān)。

肉足類、鞭毛類、纖毛類是活性污泥中常見的三類原生動物。原生動物為單細(xì)胞生物，以二分裂法繁殖，大多為好氧化能異養(yǎng)型菌，它們的主要食物對象是細(xì)菌。

因此，處理水的水質(zhì)和活性污泥中細(xì)菌的變化直接影響原生 動物的種類和數(shù)量的變化。在活性污泥法的運行初期，以肉足蟲類、鞭毛蟲類為主，然后是自由游泳的纖毛蟲類，當(dāng)活性污泥成熟，處理效果良好時，匍匐型或附著型的纖毛蟲類占優(yōu)勢。

原生動物個體較大，通過顯微鏡能夠觀察到，可作為指示生物，在活性污泥法的應(yīng)用中，常通過觀察原生動物的種類和數(shù)量，間接地判斷污水處理的效果。因此，活性污泥原生動物生物相的觀察，是活性污泥質(zhì)量評價的重要手段之一。

此外，原生動物捕食細(xì)菌的作用也確保活性污泥系統(tǒng)出水水質(zhì)的進(jìn)一步提高，是僅次于細(xì)菌的污水凈化功能承擔(dān)者。

在活性污泥中常出現(xiàn)的后生動物是輪蟲、線蟲和寡毛類，它們通常以細(xì)菌、原生動物以及活性污泥碎片為食。輪蟲通常出現(xiàn)在處理水質(zhì)有機(jī)物含量低且水質(zhì)好的系統(tǒng)中，如延時曝氣活性污泥系統(tǒng)，因此適量輪蟲是出水水質(zhì)好且穩(wěn)定的標(biāo)志。

02微生物指示作用

微生物在調(diào)試過程中、后期穩(wěn)定運行和工藝調(diào)整中，起著很重要的指示作用，通過鏡檢根據(jù)活性污泥中的微生物情況可以發(fā)現(xiàn)該活性污泥的各項狀況，其指示作用有：

（1）著生的緣毛目如小口鐘蟲、八鐘蟲、溝鐘蟲、褶鐘蟲、瓶累枝蟲、微盤蓋蟲、獨縮蟲)較多時，處理效果好，出水BOD5 和濁度低。(這些緣毛目的種類都固定在絮狀物上，并隨之而翻動，如果其中還夾雜一些爬行類微生物如棲纖蟲、游仆蟲、尖毛蟲、卑氣管葉蟲等，就可以被稱作優(yōu)1質(zhì)而成熟的活性污泥。

（2）小口鐘蟲在生活污水和工業(yè)廢水處理效果很好時往往就是整個微生物系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌種。

（3）如果出現(xiàn)大量鞭毛蟲，而著生的緣毛目又很少時，表明凈化能力較差。

（4）出現(xiàn)大量自由活動的纖毛蟲時，指示系統(tǒng)凈化能力不強(qiáng)，出水濁度可能上升。

（5）如出現(xiàn)有柄纖毛蟲，如鐘蟲、累枝蟲、蓋蟲、輪蟲、寡毛類微生物時，則表明生物系統(tǒng)狀態(tài)良好，出水清澈，酚類去除率在90%以上。

（6）根足蟲的大量出現(xiàn)，往往是污泥中毒的表現(xiàn)。

（7）如在生活污水處理中出現(xiàn)大量累枝蟲，則很有可能是污泥膨脹、解絮的征兆。

（8）在印染廢水處理中，累枝蟲則作為污泥正常或狀態(tài)改善的指示生物。

（9）在石油廢水處理中出現(xiàn)鐘蟲則說明處理效果理想。

（10）過量的輪蟲出現(xiàn)，是污泥即將膨脹的預(yù)兆。