03.07 詳解活性汙泥微生物鏡檢(一)

活性汙泥鏡檢樣品採集

樣品採集對鏡檢結果影響比較明顯,採樣不當,得出的鏡檢結果會誤導我們對活性汙泥進行參數的調控。為避免這類情況的發生,遵循規範的採樣 方法、明晰採樣點顯得更為重要。

樣品採集位置

採集的活性汙泥樣本位置和監測活性汙泥沉降比一樣都是來自曝氣池末端的混合液,此位置的活性汙泥混合液不論從活性汙泥的穩定性、絮凝性、 種群數量還是原生動物代表性來講都是最佳的。

1. 穩定性方面:在曝氣末端,活性汙泥處於減速增長期,活性汙泥活性降低,穩定性就 變得更加可靠了。

2. 絮凝性方面:因為活性汙泥處於減速增長期,表現的活性汙泥沉降性就更明顯,自然 絮凝性就更佳。

3. 微生物種群方面:這裡指的還是原後生動物種群,微生物的主體細菌種群不在討論之列。

活性汙泥中原後生動物種群在曝氣池前端是非活性汙泥類原生動物佔優勢,在曝氣池中段是中間性活性汙泥原生動物佔優勢,而曝氣池末端佔優勢的原生動物種類決定了活性汙泥生物相所處的功能性狀。在此位置採集的活性汙泥混合液進行生物相顯微鏡觀察,其結果更具代表性。

檢測液採集的方法

當我們在曝氣池末端採集到待測的混合液後,需要選取一滴到載玻片上,以備檢測。就這一過程需要注意以下幾點:

1. 所取活性汙泥混合液在檢測前,要不停的緩慢搖動來避免發生絮凝沉澱。活性汙泥發生絮凝沉澱後,如再次被攪勻,其隨後發生的絮凝效果將會略有減弱,上清液的細小絮體懸浮物將會增多,對觀察會造成一定的誤導(如 觀察到的活性汙泥結構鬆散、細小、不密實、顏色偏淡等)。

2. 通常採集活性汙泥樣本到載玻片上所用的工具是膠頭滴管。膠頭滴管伸入到被採集的活性汙泥混合液前需要進行充分攪拌,使活性汙泥懸浮於混合液中,同時膠頭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為宜。採集後,再將活性汙泥混合液移動到載玻片前,可以將膠頭滴管 內的混合液擠掉幾滴,然後將一滴活性汙泥混合液置於載玻片上。

3.載玻片上所取的一滴混合液,在實際使用過程中是過量的,在蓋上蓋玻片時會有部分溢出而需要擦拭掉,否則,蓋玻片容易在載玻片上移動,同時被採集的這一滴獲悉功能的汙泥混合液也會在高差、溫度等作用下發生內部流動或移動。為此擦拭掉這多餘部分的活性汙泥混合液是有必要的,我們可以按照1/4的活性汙泥混合液比例來確定被擦拭掉的這一滴活性汙泥混合液,也就是說在被擦拭掉後的待檢測樣品中,其實際採樣量為3/4滴活性汙泥混 合液。

進行活性汙泥鏡檢需要注意的問題

1. 避免高溫鏡檢:因為高溫情況下載玻片上的水樣本身數量較少,樣品水體會出現膨脹, 富含的細小氣泡會析出來影響觀測效果。

2. 避免陽光直射:這樣可以有效防止被檢樣品中的氣泡析出膨脹的發生,更可避免存在的氣泡因為陽光直射發生反光、折射等現象而影響觀測效果。同時也可以防止對眼睛的傷害。

3. 避免振動:確保觀測的穩定性和本身的安全性,顯微鏡放置的場所需要保證安全。

4. 避免光線不足:顯微鏡沒有自帶補充光源的情況下,如果環境照度低於 300Lx,觀察的時候顯微鏡就比較暗,為此需要顯微鏡自帶的補充光源來滿足對觀測光照度 的需求。

5. 避免光線異常:如果周圍的光線是彩色光線,那麼在顯微鏡內觀察到的視野色彩通常也 是彩色的,這對觀察活性汙泥性狀有干擾作用。

活性汙泥顯微鏡觀察樣品的製作

活性汙泥顯微鏡觀察樣品的製作對觀察效果的好壞有比較大的影響,我們已經清楚的知道,樣品製作需要用到載玻片和蓋玻片,這兩者的操作配合需要多加鍛鍊,否則蓋玻片極易損壞。具體制作步驟如下。

(1) 將載玻片溼水(自來水) 後,用紙巾擦乾待用。

(2)蓋玻片的清潔也需要溼水後用手拿住一個角,然後用紙巾沿外側方向擦拭乾水分,只沿一個方向輕輕擦拭是避免蓋玻片破裂的一個方法。擦乾後待用。

(3) 用膠頭滴管取混合均勻的活性汙泥混合液,廢棄首端的數滴,中途取一滴於載玻片中部。

(4)將準備好的蓋玻片拿起,儘量只捏住一個角,先將外側的一 個蓋玻片的邊插到被檢測活性汙泥樣品的邊緣, 當蓋玻片的邊接觸到水樣邊緣和載玻片時,在 25°左右緩緩放下蓋玻片,則蓋玻片可以完全壓住被測樣品了。

(5)用紙巾將遊離在蓋玻片周圍的擠壓出來的活性汙泥混合液擦掉,保證被觀察樣品內液體不因為過多而發生移動。

通過以上步驟,被檢測樣品製作完成。

顯微鏡觀察前的調整

顯微鏡觀察前的必要調整是正常發揮顯微鏡觀察功能不可或缺的步驟,具體包括如下:

(1)將顯微鏡電源接通,以便開啟輔助光源。

(2)調整物鏡到最小放大倍數位置,以便在觀察時能夠保證在宏觀視野上了解被測樣品中活性汙泥的宏觀狀態,如菌膠團的性狀、絮凝狀態、活性汙泥色澤等。

(3)具體放置顯微鏡的位置要避免陽光直射,以免影響觀測效果。

活性汙泥樣本的觀測過程

(1)當被檢測樣品放置到顯微鏡上時,我們就可以通過顯微鏡開始觀測活性汙泥了。

(2)調解顯微鏡自帶輔助光源的亮度,當從目鏡中觀察到被測樣品呈現亮白色時即輔助光源強度調節到位。

(3)用粗調旋鈕上下調解觀察,捕捉活性汙泥的粗略焦距,當發現活性汙泥被檢測樣品時,再用微調旋鈕進行精確調解,以得到最佳觀測焦距 。

(4)觀測時需要注意,微調過程會發現三個層面,第一層是蓋玻片表面,如果蓋玻片擦拭不乾淨,不熟練的觀測者還是會誤以為就是活性汙泥樣品的觀測層,鑑別要點是該層表面無機質為主,不存在活性汙泥菌膠團所特有的絮凝效果,而是呈現不均勻的單體散亂狀;第二層觀察到的就是活性汙泥層了;第三層是蓋玻片底面,其觀測到的內容與蓋玻片表面相仿。

(5)觀察到了第二層的活性汙泥觀察層,我們的顯微鏡調整就結束了。在實際檢測中,通過改變物鏡的倍數可以更加放大被檢測活性汙泥的觀測效果。

(6)顯微鏡放大倍數方面,就尋找和確認活性汙泥宏觀面來講用 400 倍即可了,對原生動物和後生動物的觀察600、800 倍也能達到較好效果了,如需要觀察非活性汙泥及絲狀菌等的特殊結構,可以選用1000 倍的放大倍數進行細緻觀察。

(7)在放大倍數與光亮度的關係方面,放大倍數越大,輔助光源開啟亮度要求就越高。為此,我們需要在高放大倍數情況下開大輔助光源的亮度來滿足觀測亮度的要求。

活性汙泥性狀分析

許多細菌的莢膜物質融合成團塊,內含很多細菌,稱為菌膠團。菌膠團是汙水處理中,細菌的主要存在形式,在一些不適宜原生動物生長的汙泥中,則通過看菌膠團的大小以及數量來判斷處理效果。菌膠團在廢水處理中具有重要意義:

(1)可以防止細菌被動物吞噬;

(2)可以增強細菌對不良環境的抵抗,如干旱等;

(3)菌膠團具有指示作用:新生的菌膠團,具有良好的廢水處理性能, 主要表現在其結構緊密,吸附和分解有機物的能力強,具有良好的沉降性。

老化的菌膠團,結構鬆散,吸附和分解有機物能力差,沉降性差。顏色上, 新生的菌膠團顏色淺、甚至無色透明,老化的菌膠團顏色較深。

通過顯微鏡觀察,我們可以根據下列因素來判斷菌膠團性狀:

(1)菌膠團的數量:以現有的情況計數,視一定體積內的菌膠團的密度而定,受取樣、汙泥濃度等影響,一般難以正確分析,正常時一般不做描述,只有在發生較大變 化時進行記錄。

(2)菌膠團的形狀:根據菌膠團的形狀將其描述為四種形態:球形,不規則形,開放,封閉。真正的球形絮體在活性汙泥中是不存在的,通常將近似球形的菌膠團稱為“球形”。如果形狀非常不同與球形才被稱為“不規則形”,這時在菌膠團側面有大的突出。在一個封閉的菌膠團中幾乎沒有開放的空間,相反在一個開放的 菌膠團中,菌膠團的一部分通過一個空間清晰地與另一部分分離。

(3)菌膠團的緊密度:緊密度用弱和強來表示。在緊密度弱的菌膠團中,細菌細胞的結合很低缺乏一個緊密的中心,這種菌膠團輕壓蓋玻片的側面很容易被破壞。菌膠團與液體之間沒有明顯的界限,因為其邊緣有許多細胞既在液體中也在菌團中。通常明顯的有很多分散的物質。在緊密度強的菌團中,細菌細胞的結合強,菌膠團和液體之間有明顯的界限,緊密度強的菌膠團有時形成尺寸較大的,結實的顆粒狀絮體,在顯微 鏡下觀察時由於汙泥粒徑大、透光率低,所以多呈現出黑暗圖像。

(4)菌膠團的尺寸:按直徑大小分為:大(d>500μm)、中(150μm

(5)菌膠團的組成:菌膠團組成主要指:老化汙泥多少、菌膠團形狀及大小分佈、是否有無 機顆粒和非生物有機顆粒、顏色等。

汙泥老化程度是指活性汙泥中死亡的細菌細胞所佔比例。新生菌膠團顏色淺、無色透明、結構緊密,生命力旺盛,吸附和氧化能力強;老化的菌膠團顏色深、結構鬆散,活性不強,吸附和氧化能力差。根據觀察到的汙泥老 化程度來調節剩餘汙泥排放量,使菌膠團處於最佳活性狀態。

菌膠團形狀及大小各有不同,從一定程度上也反映了菌膠團細菌種類的 豐富,種類豐富的菌膠團在水質發生變化時具有更高的抗衝擊能力。

菌膠團顏色發黑,可能是曝氣池溶解氧不足;菌膠團色澤轉淡發白,則可能是曝氣池溶解氧過高或進水濃度低負荷過低,汙泥中微生物因缺乏營養 而自身氧化。

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