通过学习、使用显微镜观察活性污泥生物相的方法，使学生规范使用显微镜观察活性污泥生物相。了解活性污泥生物相的变化对水质、水处理的指示作用，解释活性污泥中的原生动物、后生动物的指示作用。

一、仪器设备

1．显微镜。

2．载玻片、盖玻片。

3．活性污泥混合液。

二、注意事项

1．活性污泥混合液一滴于载玻片，盖上盖玻片，不得留有气泡。

2．显微镜观察

低倍镜观察：污泥颗粒大小，结构松紧程度，菌胶团细菌与丝状菌的比例、生长状况，并记录。

高倍镜观察：微型动物的种类，外形，数量，内部结构。

[任务实施]

一、活性污泥的结构观察

1．取曝气池新鲜活性污泥，盛放到100mL量筒中，静置5～15min。

2．观察在静置条件下污泥的沉降速率，沉降后泥水分界面是否分明，上清液是否清澈透明。凡沉降速率快、泥水界面清晰、上清液中未见细小污泥絮粒悬浮于其中的污泥样品性能较好。

3．取活性污泥制成压片标本(将污泥压在载玻片与盖玻片之间)，置于显微镜载物台上。

4．用低倍镜观察污泥絮体的大小、形状、结构紧密程度。

5．高倍镜下观察生物活动的状态观察；同一种生物数量增减的情况观察；生物种类的变化。运行正常的活性污泥，污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧密，具有良好的吸附及沉降性能。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等；还可见到部分循纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可看到少量的游动纤毛虫等，在出水水质良好时轮虫生长活跃。

二、生物活动的状态观察

以钟虫为例，可观察其纤毛摆动的快慢，体内是否积累有较多的食物胞，伸缩泡的大小与收缩以及繁殖的情况等。微型动物对溶解氧的适应有一定的极限范围，当水中溶解氧过高或过低时，能见钟虫“头”端突出一个空泡，俗称“头顶气泡”。进水中难以分解或抑制性物质过多以及温度过低时，可见钟虫体内积累有未消化颗粒并呈呆滞状态，长期下去会引起虫体中毒死亡。

进水pH突变时，能见钟虫呈呆滞状态，纤毛环停止摆动，轮虫缩入被甲内。此外，当环境条件不利于污泥中原生动物生存时，一般都能形成胞囊，这时原生质浓缩，虫体变圆收缩，体外围有很厚的被囊，以利度过不良条件。在出现上述现象时，即应查明原因，及时采取调控措施。

三、同一种生物数量增减的情况观察

污泥膨胀往往与丝状细菌和菌胶团细菌的动态变化密切相关，我们可根据丝状细菌增长的趋势，及时采取必要措施，同时观察这些措施的效果。

在培菌阶段，固着型纤毛虫的出现，即标志着活性污泥已开始形成，出水已显示净化效果。轮虫及顠体虫于培菌后期出现时，处理效果往往极为良好。但当污泥老化、结构松散解絮时，细小絮粒能为轮虫提供食料而促使其恶性繁殖，数量急剧上升，最后污泥被大量吞噬或流失，轮虫可因缺乏营养而大量死亡。

四、生物种类的变化

培菌阶段，随着活性污泥的逐渐生成，出水由浊变清，污泥中生物的种类发生有规律的演替，这是培菌过程的正常现象。在正常运行阶段，若污泥中生物的种类突然发生变化，可以推测运行状况亦在发生变化。如污泥结构松散时，常可发现游动纤毛虫大量增加；出水混浊、处理效果较差时，变形虫及鞭毛虫类原生动物的数量会大大增加。

一般在运行正常的城市污水处理厂的活性污泥中，污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧密，具有良好的吸附及沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长着一些丝状细菌，但其数量远少于菌胶团细菌。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等；还可见到部分循纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可看到少量的游动纤毛虫等，在出水水质良好时轮虫生长活跃。根据我们多年的实践工作，对生物相的观察应注重如下几个方面。

应当指出，工业废水因种类繁多、成分各异，各处理厂的活性污泥生物相可能有很大差异。生产中应通过长期观察，找出本厂废水水质变化同生物相变化之间的对应关系，用以指导运行管理。

有人根据多年观察，在石化废水活性污泥法处理系统中找到了以稳态运行时常见的几种微型动物数量的变化来预测处理效果的方法。当活性污泥中累枝虫、钟虫、循纤虫、裂口虫的数量呈增长趋势时，出水水质明显变好，出水BOD₅值下降，出水悬浮物浓度也随之下降。而当鞭毛虫出现并逐渐增长时，出水中的BOD₅与悬浮物浓度均上升。此外，他们还以稳态运行时出现的累枝虫、钟虫和循纤虫这三种主要原生动物数量的消长来预报污泥中毒现象。

运行资料表明，当这三种原生动物部分或全部消失的前一天，或在消失的过程中，进水中的硫化物、氰化物、甲醛、丙烯腈、乙醛及异丙醇等有毒有害物质当中的一种或数种的浓度超过正常值的数倍、甚至数十倍，此时BOD₅的去除率也明显下降。因此，当从生物相观察中发现这三类生物数量下降或消失时，应及时从水质中查找原因，以采取相应措施，避免处理系统的恶化，甚至失败。