李龙杰1 谭帅2 明亮1
1重庆市沙坪坝区疾病预防控制中心 重庆市 400038
2重庆彩云湖污水处理厂 重庆市 400038
摘要：显微镜镜检技术应用于活性污泥法的过程控制和故障诊断，为污水处理场技术人员提供了有力帮助。镜检用于判断不同操作条件对生物种类及数量的影响，通过生物相地观察，结合水质信息及菌胶团形态，可准确判断活性污泥系统的运行状态，方便快捷地将活性污泥系统中的变化展示给工艺控制人员。本文介绍了微生物镜检方法与经验，探讨微生物与污水处理的关系。
关键词：镜检；活性污泥；菌胶团
一、微生物镜检概述
在污水处理厂化验室中，微生物镜检项目是近年来日益受到关注的项目之一。该检测项目凭借其直观的检测结果，与化验室SV、MLSS、SVI等检测结果相配合，可以让工艺控制人员方便快捷地了解系统中活性污泥的变化情况，为工艺调整指出明确的方向。
二、生物镜检基本工作方法
2.1采样及制片方法
每周三分别在SBR系统A、B、C三间池子上固定采样点采集300mL样品，为避免检测前发生活性污泥沉淀要在采样后对采样瓶进行不停的缓慢摇动，同时要在2小时内对样品进行镜检分析，以保证样品内生物的活性。将活性污泥样品搅拌均匀，用胶头滴管深入取样瓶中心位置吸取混合液，滴于载玻片中央，从一侧缓慢盖上盖玻片，防气泡产生。
2.2镜检方法
首先选用低倍镜（10倍目镜*10倍物镜），调整焦距后，以“之”字形来回扫视整个滴片，对菌胶团的颜色、形状和紧密度进行初略观察。然后换用高倍镜（10倍目镜*40倍物镜），调整焦距后，对活性污泥中原生动物的种类和数量进行观察，观察过程中进行录像或者拍摄记录观察内容。
2.3微生物镜检注意事项
在污水处理厂中，根据不同工艺特点，在进行镜检项目时应注意以下几点:(1)采样地点选择，一般选择反应池中具有代表性的地点。注意样品为泥水充分混合液，方可代表活性污泥整体好差。(2)采样频率，根据工艺具体情况选择。但生物相指标为长时间连续检测结果的累计，这样当活性污泥系统变化时方有对比判断。(3)根据工艺和接纳污水原液的不同，活性污泥微生物群落也不尽相同。根据自身特点和长期镜检观察，选择合适的微生物种类作为指示性微生物才能更好地发挥镜检的指示作用。(4)镜检项目需要化验人员通过长期观察总结经验，每座污水处理厂甚至每座反应池检测结果都具独特性，可借鉴不可照搬。
三、活性污泥微生物镜检的指示作用
3.1微生物镜检指示作用
活性污泥中的微生物种类、数量以及菌胶团性状直接反映了系统的运行状态，对系统处理出水水质情况有一定的预判作用。经由镜检观察分析，结合水质信息可及时调整操作，避免活性污泥受到冲击，保证系统平稳高效运行。
3.1.1菌胶团
菌胶团是指许多细菌的荚膜物质融合成团块，内含很多细菌。它是活性污泥结构和功能的中心及基本组成。菌胶团可以防止细菌被动物吞噬，同时增强细菌对不良环境的抵抗，它有很强的吸附能力和分解有机物的能力，一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，废水中的有机物去除率明显降低。菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和后生动物提供了良好的生存环境。通过观察菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松散程度可衡量活性污泥的性能。新生的菌胶团，其颜色浅，甚至无色透明，结构紧密、污泥絮粒大、边缘清晰、呈封闭状，具有良好的吸附和沉降性能；老化的菌胶团，颜色较深，结构松散，吸附和分解有机物的能力差，沉降性差。根据观察到的污泥老化程度来调节剩余污泥排放量，使菌胶团处于最佳活性状态。
3.1.2变形虫
变形虫直径有200μm~600μm，它的体型在不断的改变着，它的结构简单，体表是一层极薄的质膜，里面是内质，内有颗粒、伪足不仅是变形虫的运动器，也有摄食的作用。它主要以单胞藻类、小的原生动物等为食。镜检中变形虫（见图2）。
3.1.3表壳虫
表壳虫壳体直径有0.1mm~0.2mm。壳由透明的几丁质似的物质组成，壳色随日龄由无色变为淡黄色、棕色或深褐色，最后解体死亡。在处理水良好时能观察到，若溶解氧浓度突然下降，负荷升高，条件极具变化时，壳上产生龟裂而变形。
3.1.4轮虫属
轮虫属，后生动物，长度为4μm~4000μm，多数在500μm，头部有一个由1~2圈纤组成的、能转动的轮盘，轮盘为轮虫的运动和摄氏器官，轮虫种类多，活性污泥中常见的轮虫主要有须足轮虫、旋轮虫、腔轮虫等。轮虫属以悬浮颗粒物和胶状物食，轮虫属的出现，表明污泥基本培养成熟，但大量出现时，说明污泥泥龄过长。
3.1.5钟虫
钟虫，体型如倒置的钟，体长35μm~85μm，靠尾柄部分收缩虫体。它的特征是尾柄内有肌丝，无分枝，单独固定在絮体上。尾柄大多伸长成直线状。钟虫能促进活性污泥的絮凝作用，并能大量捕食游离细菌而使水质澄清，处理良好絮体结实后，最初出现的缘毛目生物就是钟虫。以钟虫为代表的纤毛虫累为优势生物时，代表着活性污泥性能好，处理效果好。
3.1.6累枝虫
原生生物，体型相对较大，长为180μm~250μm，伸缩泡位于虫体背部，核上端自口围唇起，下端止于反口纤毛环处。虫体前端有膨大的围口唇，群体，柄无肌丝且不收缩，累枝虫着生在各种水生动植物体上。水质澄清良好时生长，常作为水质良好的指示。
在污水处理厂运行中，通过镜检微生物生长状态有良好的指示性作用，可以发现该活性污泥的活性好差。在该厂工艺系统中，当活性污泥中钟虫数量占主导地位时，该系统对生活污水和工业废水的处理效果良好，出水清澈，出水BOD指标低。但累枝虫大量出现，轮虫繁殖加快，往往是污泥膨胀的前兆。当楯纤虫大量减少并变得不活跃时，就很可能是进水有变化受到有毒冲击，这时出水浑浊不清澈。活性污泥在发生膨胀时，其絮状体结构变得松散，大量的变形虫、草履虫等纤毛类微生物出现，这时的污泥SVI值升高，泥水分离性变差，出水发生带泥现象。当活性污泥逐渐恢复正常时，楯纤虫首先大量出现，状态活跃。吸管虫只有在良好的生态环境下才会清晰看到吸管取食动作。在活性污泥系统中，各种微生物按照生态群落特性共生共存。当工艺稳定处理连续时，每种微生物数量活性基本稳定。在活性污泥系统发生变化时，指示性微生物数量比例会发生变化，工艺管理人员根据镜检结果可以对系统运行情况进行判断。同时对比同期SV、SVI、MLSS的检测结果可对工艺调整的方向和结果进行验证。
四、结语
活性污泥系统的处理效果与系统内微生物的种属、数量及生长情况等有着密切关系。在污水处理场的运行管理中，通过镜检生物相观察来指导运行，有助于尽早发现问题并及时调整。随着近几年来国内对环保重视程度加深，排放标准不断升级，环境监管机构对污水处理厂管理要求也日益严格。更好的管理污水处理工艺，让活性污泥具有一个良好的生存环境，使得微生物和菌胶团保持良好活性，有效地分解污水中的有机污染物，提高污水处理效果是每家污水处理厂的工艺核心。抚顺某污水处理厂通过多年来连续开展微生物镜检项目，积累了宝贵经验。在日常的运行管理中或在遇到系统停产恢复和受到有毒进水冲击时，微生物镜检都为工艺控制调整提供了重要的指导作用。
参考文献：
［1］小泉贞明，水野丈夫，钱晓晴，等.图解实验观察大全［M］.北京：人民教育出版社，2006.
［2］施悦，李永峰，李宁，等.活性污泥生物相显微镜观察［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2013.
通讯作者：明亮