水是生命之源，但隨著(zhù)社會(huì )的快速發(fā)展，城市污水、工業(yè)廢水和雨水混合造成的水污染問(wèn)題日益突出，湖泊河流富營(yíng)養化，海洋漏油導致的重金屬污染這些事件成為社會(huì )關(guān)注的熱點(diǎn)。處理水污染的重要性，如何處理水污染，水資源再利用都成為了制約經(jīng)濟發(fā)展必須考慮的重點(diǎn)。

　　一、污水微生物概況

　　污水微生物，研究水處理行業(yè)中的微生物及其生命活動(dòng)規律，從微生物生長(cháng)繁殖、呼吸代謝、遺傳變異、營(yíng)養物質(zhì)等角度分析，使微生物種群之間，微生物與環(huán)境之間，相互影響，在協(xié)同或拮抗作用下，發(fā)生復雜變化最終達到去除污水中的氮、磷，水質(zhì)得以?xún)艋?，完成污水全指標達標排放。

　　(1)種類(lèi)。

　　微生物可分為原核微生物和真核微生物。原核微生物包括細菌、放線(xiàn)菌、藍細菌、衣原體、古細菌等。真核微生物包括真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等。針對污水處理活性污泥法，直接分析曝氣池微生物，里面富含菌膠團細菌、絲狀細菌、真菌、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物，其中原生動(dòng)物院鞭毛綱(具有一根或多根鞭毛，一般統稱(chēng)為鞭毛蟲(chóng)。包括滴蟲(chóng)、側跳蟲(chóng)、波豆蟲(chóng)、眼蟲(chóng)、內管蟲(chóng)等)，肉足綱(其機體僅有細胞質(zhì)形成的一層薄膜，體型較小，大多無(wú)固定形態(tài)，包括變形蟲(chóng)、太陽(yáng)蟲(chóng)等。纖毛綱(身體表面具有纖毛，以纖毛作為運動(dòng)和攝食的細胞器，分為游泳型和固著(zhù)型，包括喇叭蟲(chóng)、斜管蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、腎形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)、漫游蟲(chóng)、?纖蟲(chóng)、裂口蟲(chóng)、扭頭蟲(chóng)，鐘蟲(chóng)、獨縮蟲(chóng)、聚縮蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)等)，吸管綱(呈現球形、三角形長(cháng)出吸管，以原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)為食)，后生動(dòng)物院多細胞動(dòng)物，包括輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)、寡毛類(lèi)動(dòng)物、浮游甲殼動(dòng)物。進(jìn)而形成了一個(gè)相對復雜且穩定的生態(tài)系統。

　　(2)特點(diǎn)。

　　微生物個(gè)體較小，分布應用廣泛，種類(lèi)繁多，代謝旺盛，繁殖過(guò)快，易變異，易于培養。污水中微小生態(tài)系統隨著(zhù)復雜水質(zhì)環(huán)境，實(shí)時(shí)變化，但在橫縱向時(shí)間軸上對比其種類(lèi)和水量情況，可以觀(guān)察出這個(gè)生態(tài)系統內存在的變化規律，從而判斷環(huán)境中是否發(fā)生異常情況，判斷過(guò)去，預測未來(lái)，為工藝調控提供理論依據。

　　二、污水鏡檢技術(shù)

　　通過(guò)顯微鏡觀(guān)察鑒別污水中微生物系統，通過(guò)指示微生物，直觀(guān)地將活性污泥系統內微生物種類(lèi)、數量、豐度等變化情況展現出來(lái)。通過(guò)分析系統有機負荷情況，配合具體工藝參數，全流程數據變化，及時(shí)調整系統。每個(gè)污水處理廠(chǎng)微生物系統都有獨特性，長(cháng)期鏡檢得出實(shí)際規律，是污水鏡檢技術(shù)的意義所在。

　　2.1 取樣觀(guān)察

　　常溫狀態(tài)下，可根據不同調查目的，采用不同位置的取樣位置，記錄且形成對比。取混合液或生物膜裝入塑料瓶?jì)?，送入?shí)驗室，使用移液管取攪拌均勻的液體滴入載玻片上，壓上蓋玻片，置顯微鏡觀(guān)察區域內，調整觀(guān)察倍數，一般采用100倍(目鏡10倍×物鏡10倍)、400倍。如果檢測需要，可以采用染色法對其進(jìn)行染色，再進(jìn)行觀(guān)察。

　　2.2 生物相

　　(1)第1步，觀(guān)察絮體狀態(tài)、絮狀物及內部菌膠團體積、形狀、密實(shí)度，對比前期記錄該取樣位置、該時(shí)段絮體情況，判斷絮體是否發(fā)生大量增殖或者解體。其特征是絮體顏色呈現深褐色，合理密實(shí)，邊緣清晰光滑，內部沒(méi)有針尖狀小絮體散布。

　　(2)第2步，觀(guān)察絲狀菌顏色、增殖狀態(tài)，判斷屬于哪種絲狀菌。若出現黑色帶，則可能出現硫的沖擊。

　　(3)第3步，觀(guān)察微生物，出現不同種類(lèi)的原生動(dòng)物及后生動(dòng)物能判斷現有微生物生存環(huán)境，是處于高負荷、低負荷、正常狀態(tài)、異常狀態(tài)，其種群種類(lèi)及豐度有很大差異。

　　(4)第4步，觀(guān)察自由水情況，是否清澈，有無(wú)空隙，是否含有游離的微生物，從而判斷污水中水質(zhì)變化情況。

　　三、污水微生物指示預警

　　生物法一般指活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法等，其經(jīng)濟高效，無(wú)害化，資源化。微生物的檢測雖然不能直接調控指標，但全面了解污水中微生物種類(lèi)特性及變化規律，深入掌握污水處理工藝，預警判斷微生物變化，可以使污水處理工藝更加便捷。

　　3.1 微生物生長(cháng)、代謝、遺傳、變異

　　微生物的生長(cháng)在適宜的環(huán)境條件下，不斷地吸收利用營(yíng)養物。通過(guò)快速新陳代謝，滿(mǎn)足自身需求的作用下，不斷增長(cháng)，達到個(gè)體細胞的一定程度，完成分裂，形成多個(gè)個(gè)體，通過(guò)形成無(wú)性孢子或者有性孢子來(lái)繁殖。但當微生物所在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，超出微生物適應限度，微生物機體則會(huì )發(fā)生變異。例如抑制活性或者死亡解體，當生長(cháng)、代謝等發(fā)生異常情況，通過(guò)鏡檢技術(shù)，觀(guān)察指示微生物具體變化，進(jìn)而判斷有機負荷變化，通多高通量微生物檢測16SrRNA，檢測該水樣微生物種群優(yōu)勢菌種種類(lèi)及占比，從而得出系統內發(fā)生硝化反應、反硝化反應等微生物現存比例狀態(tài)，最終微生物的檢測為污水工藝參數調整提供依據。

　　3.2 指示預警

　　(1)進(jìn)水異常。

　　現有污水處理廠(chǎng)在線(xiàn)采用2h自動(dòng)監測，或者人工多點(diǎn)混合平均測樣，但實(shí)際運行，可能會(huì )出現少量出現在檢測時(shí)間盲區內的進(jìn)水。利用鏡檢生物相技術(shù)可以觀(guān)察指示微生物活性變化，判斷是否有重金屬污水、超標廢水或者毒物進(jìn)入對微生物造成抑制或者直接致死，及時(shí)工藝調控，以防止具有特征濃度的廢水對系統造成沖擊，導致生物法處理出現異常。在分析微生物活性變化的過(guò)程中，可根據微生物細胞增殖、代謝、死亡變化周期，來(lái)分析上游廢水的排放情況，同樣可預測若出現相同條件的未來(lái)，該如何進(jìn)行應對。

　　(2)生物池異常。

　　考慮溶解氧，營(yíng)養物質(zhì)，水溫，pH等，結合長(cháng)期日常檢測項目和鏡檢生物相，記錄生物池內微生物變化到穩定狀態(tài)下世代變化，在不同有機負荷條件下的微生物變化，原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物捕食細菌類(lèi)的時(shí)間意義，判斷絮體的狀態(tài)，進(jìn)而分析污水處理系統內部即將發(fā)生、已發(fā)生或者預判未來(lái)同等情況作出指示預警。

　　四、小結

　　近年來(lái)，在不斷的實(shí)踐和創(chuàng )新中，生物法成為了處理污水中最常用且經(jīng)濟的工藝方式。微生物是生物法中的最重要的主體，它雖然不能直接體現出水質(zhì)數據變化，但從預警性而言，有著(zhù)特殊的作用。通過(guò)鏡檢觀(guān)察指示微生物的生物相，判斷指示微生物活性變化，從而科學(xué)合理的分析判斷系統內前后變化規律，讓污水處理工藝分析能夠很快得到判斷過(guò)去，預測未來(lái)。(來(lái)源：濟寧中山公用水務(wù)有限公司)