水是生命之源，但隨著社會的快速發展，城市污水、工業廢水和雨水混合造成的水污染問題日益突出，湖泊河流富營養化，海洋漏油導致的重金屬污染這些事件成為社會關注的熱點。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濟發展必須考慮的重點。
一、污水微生物概況
污水微生物，研究水處理行業中的微生物及其生命活動規律，從微生物生長繁殖、呼吸代謝、遺傳變異、營養物質等角度分析，使微生物種群之間，微生物與環境之間，相互影響，在協同或拮抗作用下，發生復雜變化最終達到去除污水中的氮、磷，水質得以凈化，完成污水全指標達標排放。
(1)種類。
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、放線菌、藍細菌、衣原體、古細菌等。真核微生物包括真菌、原生動物、后生動物等。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、原生動物和微型后生動物，其中原生動物院鞭毛綱(具有一根或多根鞭毛，一般統稱為鞭毛蟲。包括滴蟲、側跳蟲、波豆蟲、眼蟲、內管蟲等)，肉足綱(其機體僅有細胞質形成的一層薄膜，體型較小，大多無固定形態，包括變形蟲、太陽蟲等。纖毛綱(身體表面具有纖毛，以纖毛作為運動和攝食的細胞器，分為游泳型和固著型，包括喇叭蟲、斜管蟲、豆形蟲、腎形蟲、草履蟲、漫游蟲、楯纖蟲、裂口蟲、扭頭蟲，鐘蟲、獨縮蟲、聚縮蟲、累枝蟲、蓋纖蟲等)，吸管綱(呈現球形、三角形長出吸管，以原生動物和輪蟲為食)，后生動物院多細胞動物，包括輪蟲、線蟲、寡毛類動物、浮游甲殼動物。進而形成了一個相對復雜且穩定的生態系統。
(2)特點。
微生物個體較小，分布應用廣泛，種類繁多，代謝旺盛，繁殖過快，易變異，易于培養。污水中微小生態系統隨著復雜水質環境，實時變化，但在橫縱向時間軸上對比其種類和水量情況，可以觀察出這個生態系統內存在的變化規律，從而判斷環境中是否發生異常情況，判斷過去，預測未來，為工藝調控提供理論依據。
二、污水鏡檢技術
通過顯微鏡觀察鑒別污水中微生物系統，通過指示微生物，直觀地將活性污泥系統內微生物種類、數量、豐度等變化情況展現出來。通過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，及時調整系統。每個污水處理廠微生物系統都有獨特性，長期鏡檢得出實際規律，是污水鏡檢技術的意義所在。
2.1 取樣觀察
常溫狀態下，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內，送入實驗室，使用移液管取攪拌均勻的液體滴入載玻片上，壓上蓋玻片，置顯微鏡觀察區域內，調整觀察倍數，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行染色，再進行觀察。
2.2 生物相
(1)第1步，觀察絮體狀態、絮狀物及內部菌膠團體積、形狀、密實度，對比前期記錄該取樣位置、該時段絮體情況，判斷絮體是否發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，邊緣清晰光滑，內部沒有針尖狀小絮體散布。
(2)第2步，觀察絲狀菌顏色、增殖狀態，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，觀察微生物，出現不同種類的原生動物及后生動物能判斷現有微生物生存環境，是處于高負荷、低負荷、正常狀態、異常狀態，其種群種類及豐度有很大差異。
(4)第4步，觀察自由水情況，是否清澈，有無空隙，是否含有游離的微生物，從而判斷污水中水質變化情況。
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，其經濟高效，無害化，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、代謝、遺傳、變異
微生物的生長在適宜的環境條件下，不斷地吸收利用營養物。通過快速新陳代謝，滿足自身需求的作用下，不斷增長，達到個體細胞的一定程度，完成分裂，形成多個個體，通過形成無性孢子或者有性孢子來繁殖。但當微生物所在環境發生變化時，超出微生物適應限度，微生物機體則會發生變異。例如抑制活性或者死亡解體，當生長、代謝等發生異常情況，通過鏡檢技術，觀察指示微生物具體變化，進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勢菌種種類及占比，從而得出系統內發生硝化反應、反硝化反應等微生物現存比例狀態，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)進水異常。
現有污水處理廠在線采用2h自動監測，或者人工多點混合平均測樣，但實際運行，可能會出現少量出現在檢測時間盲區內的進水。利用鏡檢生物相技術可以觀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入對微生物造成抑制或者直接致死，及時工藝調控，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程中，可根據微生物細胞增殖、代謝、死亡變化周期，來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，該如何進行應對。
(2)生物池異常。
考慮溶解氧，營養物質，水溫，pH等，結合長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下世代變化，在不同有機負荷條件下的微生物變化，原生動物和微型后生動物捕食細菌類的時間意義，判斷絮體的狀態，進而分析污水處理系統內部即將發生、已發生或者預判未來同等情況作出指示預警。
四、小結
近年來，在不斷的實踐和創新中，生物法成為了處理污水中最常用且經濟的工藝方式。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數據變化，但從預警性而言，有著特殊的作用。通過鏡檢觀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去，預測未來。( >
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