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2018年江苏省城镇污水处理厂污水处理操作工培训活性污泥生物相分析及应用无锡市城市供排水监测站2018.8一、活性污泥镜检分析二、活性污泥性状分析三、微生物指示作用概述四、污泥微生物图谱简介五、镜检结果与其他控制参数的综合分析六、活性污泥法运行故障中微生物镜检应用对污水厂的微生物的研究较为复杂，在污水厂里利用显微镜观察微生物，这个观察一定要每日进行，污水厂很多数据其实不是凭空出现的，也不是从教科书中的来的，适合自己污水厂的数据一定是从实际工作中总结出来的。作为工艺管理人员，一定要在1~2年内，就要能够总结出针对本厂的实际运行参数，通过每日对微生物的统计，确定厂里的优势种群微生物。对曝气池的微生物总数和种群组成情况作出变化曲线，如上页图所示：从左上图可以看到年总数变化不大，恒定的微生物数量使污水中的有机物得到了充分的分解反应，达到处理效果。在指示性微生物的所占百分比变化曲线当中，可以看到四种微生物的变化相互间规律性不强，没有很明显的牵制性变化情况。需要关注的是楯纤虫的变化与其他三种微生物有区别，有一些此涨彼消的情况出现，但也不具有特别明显的规律性，在今后的运行中应特别加以注意，积累更多数据来总结相应的规律性。从上面的简单分析可以看出，通过建立微生物的日统计、月统计及年统计的报表，一年的数据积累，利用曲线，能够确定指示性微生物，在一些异常工况下，比如进水异常、曝气异常、排泥异常可以适当的增加一些化验镜检的观察样，这样可以了解在异常工况下的微生物的变化情况。微生物在一个厂里，在稳定运行期间，在水质冲击变化期间，在工艺条件变化期间，都会有不同的优势种群和特殊的微生物出现，这个可查阅相关资料。通过对常见微生物每日数量的变化，结合现场活性污泥的性状，处理出水水质，进水变化情况这几个方面都结合起来，在一段时间以后，基本就能达到文件要求的根据微生物判断水质情况了。就是需要每日进行观察，学习，把现场和化验室观察到的情况都有机的结合起来。不是单独的看某一方面，这样才能加快对整个工艺现状的运行掌握。一、活性污泥镜检分析1显微镜的使用镜检工具——显微镜。显微镜分为目镜、物镜、载物台、光源等部件，还有配套的载玻片和盖玻片。需要注意，有些显微镜的载物台移动范围小，所以一般采购盖玻片可以选用较小的18mm*18mm的，移动范围大的，也可以选用大的24mm*24mm的，这个根据厂内配置的显微镜选用就可以了。显微镜的操作，一般左右手都需要动作，根据显微镜的不同，左右手分别操控载物台的平移旋钮和焦距粗微调旋钮。双目显微镜一定要先调整目镜的间距，使目镜间距符合自身的眼睛间距，调整到两个目镜内的视野重合成一个视野为止。选择显微镜时如果只是看一下曝气池中生物相的生长状况和优势菌群的分布，就普通的光学显微镜就可以了。建议买双目镜的，单目镜的观察眼睛很累。1.1显微镜光学系统及其光学原理①目镜，每台显微镜备有3个不同规格的目镜。有5倍（5X）、10倍（10X）和15倍（15X）。②物镜，物镜装在转换器的孔上。物镜有低倍（8X、10X、20X三种）、高倍（40X或45X）及油镜（100X）。显微镜总放大倍数为物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。160倍是看视野、数虫子；400倍，可以看虫子。1.2显微镜的使用步骤1.2.1低倍镜的操作1)置显微镜于固定的桌上。窗外不宜有障碍视线之物。2)旋动转换器，将低倍镜移到镜筒正下方，和镜筒对直。3)转动反光镜向着光源处同时用眼对准目镜（选用适当放大倍数的目镜）仔细观察。使视野亮度均匀。4)将标本片放在载物台上，使观察的目物置于圆孔的正中央。5)将粗调焦轮向下旋转（或载物台向上旋转），眼睛注视物镜，以防物镜和载玻片相碰。当物镜的尖端距载玻片约0.5厘米处时停止旋转。6)左眼向目镜里观察，将粗调焦轮向上旋转，如果见到目的物，但不十分清晰，可用细调节器，直至目的物清晰为止。7)如果粗调焦轮旋得太快，使超过焦点，必须从（第5）步重调，不应正视目镜情况下调粗调节器，以防没把握的旋转使物镜与载玻片相碰撞坏。8)观察时两眼同时睁开。1.2.2高倍镜的操作1)使用高倍镜前，先用低倍镜观察，发现目的物后将它移至视野正中处。2)旋动转换器换高倍镜，如果高倍镜触及载玻片立即停止旋动，说明原来低倍镜就没有调准焦距，目的物并没有找到，要用低倍镜重调。若有点模糊，用细调焦轮调就清晰可见。1.3显微镜使用注意事项显微镜的光学系统是显微镜的主要部分，尤其是物镜和目镜。一架显微镜的机械装置虽好，但光学系统不好，这架显微镜是不会起好作用的。因此，对显微镜要妥善保管。注意事项：避免直接在阳光下曝晒；避免和挥发性药品或腐蚀性酸类一起存放；透镜要用擦镜纸擦拭；避免用手指沾抹镜面；显微镜放在干燥处，镜箱内要放硅胶吸收潮气。做镜检我们需要了解并学会操作显微镜，显微镜的日常维护主要是防尘，带有补充光源的使用完毕后要及时拔掉电源，以免对光源造成损坏。2活性污泥镜检分析要点2.1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。为避免这类情况的发生，遵循规范的采样方法、明晰采样点显得更为重要。2.1.1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，或者是即将要停止曝气的混合液。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代表性来讲都是最佳的。1)稳定性方面在曝气末端，活性污泥处于减速增长期，活性污泥活性降低，稳定性就变得更加可靠了。2)絮凝性方面因为活性污泥处于减速增长期，表现的活性污泥沉降性就更明显，自然絮凝性就更佳。3)微生物种群方面这里指的还是原后生动物种群，微生物的主体细菌种群不在讨论之列。活性污泥中原后生动物种群在曝气池前端是非活性污泥类原生动物占优势，在曝气池中段是中间性活性污泥原生动物占优势，而曝气池末端占优势的原生动物种类决定了活性污泥生物相所处的功能性状。在此位置采集的活性污泥混合液进行生物相显微镜观察，其结果更具代表性。2.1.2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减弱，上清液的细小絮体悬浮物将会增多，对观察会造成一定的误导（如观察到的活性污泥结构松散、细小、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为宜。采集后，再将活性污泥混合液移动到载玻片前，可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。3）载玻片上所取的一滴混合液，在实际使用过程中是过量的，在盖上盖玻片时会有部分溢出而需要擦拭掉，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的污泥混合液也会在高差、温度等作用下发生内部流动或移动。为此擦拭掉这多余部分的活性污泥混合液是有必要的，我们可以按照1/4滴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，其实际采样量为3/4滴活性污泥混合液。玻璃裂纹2.2样品采集用容器的日常管理采样容器的使用和管理在日常检测中也需要多加注意，否则，会对镜检结果产生一定的影响，主要表现在：1）通常采用酸类清洗采样容器，后用自来水清洗，如果没有清洗干净的话，残留的酸类物质会对微生物产生抑制。特别是胶头滴管的清洗，残留酸类不去除的话，采集的活性污泥会受到较大的干扰，造成误判断是进流污水、废水导致的活性污泥受到冲击；2）采样容器未清洗干净，会导致容器内滋生生物膜、青苔等，严重时甚至堵塞胶头滴管；3）容器内残留的水分要到除干净，避免残留在容器内而发生生物膜或藻类滋生。2.3活性污泥显微镜观察样品的制作2.4显微镜观察前的调整显微镜观察前的必要调整是正常发挥显微镜观察功能不可或缺的步骤，具体包括：1）将显微镜电源接通，以便开启辅助光源；2）调整显微镜到最小放大倍数位置，以便在观察时能够保证在宏观视野上了解被测样品中活性污泥的宏观状态，如菌胶团的性状，絮凝状态，活性污泥的色泽等；3）具体放置显微镜的位置要避免阳光直射，以免影响观测效果。2.5活性污泥样品的观察过程小结————微生物的镜检化验工作流程1、取样，这个要取曝气末期的，或者是即将要停止曝气的混合液，这样能够考察通过曝气以后，微生物的变化情况，同时曝气是一个搅拌均匀地作用，能够把活性污泥均匀地分布，在曝气末期的时间取样，能够代表整个曝气池的活性污泥性状。2、取样后带回到化验室内，再用滴管取样前，应轻摇，保持取样瓶底没有沉积污泥，使瓶内的活性污泥均匀分布，这样取样就不会有偶然性的偏差，一般滴管一滴为1/20毫升，就是在最后计算微生物的量的时候，统计数字要乘以20才是个/ml的数值。3、用滴管滴一滴在载玻片上，用盖玻片一边轻放在水滴一侧，然后轻轻放平，注意在放置过程中不要晃动，不要过快，保证这一滴混合液全部都被盖玻片压住，并不产生气泡为佳。4、在显微镜下观察微生物，一般先用10倍的物镜做数字统计观察，先把盖玻片的一角移动到目镜镜头的视野中心，然后利用上下（或者左右），做直线运动，一手匀速地扭动旋钮，保持盖玻片在视野里直线运动，一手调节微调旋钮，随时保证目镜内看到清晰的画面，此时要进行微生物的辨别，统计。当盖玻片运动到一端以后，再调整左右（或者上下）换一行再进行直线观察和计数。5、待一个盖玻片全部观察结束后，换下一个曝气池的水样，做同样的观察，一般同时运行几个池子就做几个平行观察。要求在半个小时做完一个水样的观察，这样是避免显微镜底下的光源对微生物的炙烤作用，对微生物造成死亡的情况。6、微生物的观察要进行长期稳定的观察，要有连续性，微生物种群的变化是有一定的趋势的，由于曝气池内的活性污泥浓度高，微生物种群基数大，这些微生物的变化是有一定的变化过程的，从少量到多量，然后再进入衰老，成熟，老化。这些是有一点的变化过程的，这种过程可以通过长期的连续性的观察得出的。二、活性污泥性状分析将污水放置一定时间并吹入空气会产生絮凝性良好的絮状体，这就是活性污泥。活性污泥的主体微生物种类繁多，其中细菌占据主导地位，不仅种类多，其在数量和降解有机物的地位也是绝对的。但是，观察活性污泥性状时，却不能以细菌作为观察对象来确认活性污泥的运行现状及发展趋势。目前较为成熟的方法是通过显微镜来观察活性污泥内的原后生动物的种类、数量、活性等来评判活性污泥的现状和发展趋势，并最终指导和跟踪运行工艺参数调整的效果和结果。1、观察细菌与观察原后生动物的区别2、絮体状态与生物相变迁活性污泥中出现的生物主要有细菌类、真菌类、原生动物、藻类和微型后生动物等。原生动物、微型后生动物和部分细菌类总称为活性污泥的生物相。原生动物和微型后生动物出现的先后顺序是生物相诊断的基础。污水空曝（不投加生物，只通入空气）时的活性污泥生物出现顺序见下图：先出现直接捕食流入基质（有机物）的细菌类，之后出现原生动物捕食细菌类，形成微型后生动物捕食原生动物和细菌类的食物链。原生动物出现顺序的生物相变迁见下页图。细菌细胞包括细胞壁和原生质体两部分。其中原生质体还包括细胞膜、细胞质、核质和内含物。内含物细胞的特殊构造有荚膜、芽孢和鞭毛三种。细菌的结构许多细菌的荚膜物质融合成团块，内含很多细菌，称为菌胶团。菌胶团是污水处理中，细菌的主要存在形式，在一些不适宜原生动物生长的污泥中，则通过看菌胶团的大小以及数量来判断处理效果。菌胶团在废水处理中具有重要意义：1）可以防止细菌被动物吞噬；2）可以增强细菌对不良环境的抵抗，如干旱等；3）菌胶团具有指示作用：新生的菌胶团，具有良好的废水处理性能主要表现在其结构紧密，吸附和分解有机物的能力强，具有良好的沉降性。老化的菌胶团，结构松散，吸附和分解有机物能力差，沉降性差。颜色上，新生的