微生物镜检在石化废水污泥驯化中的指示应

摘要:随着国家对环境保护要求日益严格，九江石化自己加压，深挖内部潜力，污水处理场装置化管理，精细化操作，利用活性污泥微生物镜检的科学手段，通过观察丝状菌和微生物的种类、数量以及生长繁殖变化，根据微生物生长指示，及时调整、优化操作，培养出高效的活性污泥，强化生化过程处理，实现减排目标，持续打造绿色低碳核心竞争优势，争创石化行业最好的环保炼厂。

关键词:活性污泥; 镜检; 丝状菌; 菌胶团; 活性炭

DOI:10.14127/j.cnki.jiangxihuagong.2019.01.028

前言

九江石化以构建“绿色低碳”核心竞争优势为目标，坚持“环保优先，全员参与”的理念和行动，狠抓源头控制，强化过程监管，攻关末尾治理，打造环境友好型炼厂。污水处理场作为九江石化的“后花园”、环保总闸门，内部挖掘潜力，实行装置化管理，精细化操作，严格把控外排水质，对污水处理场核心———生化处理过程开展技术攻关，利用微生物镜检，观察生化过程中微生物的生长变化，反映生化过程的运行情况和发现存在的问题，及时采取措施避免生产事故和确保稳定生产，实现了减排目的。2018 年，九江石化外排废水达标率 100% ，外排水 COD 平均值 35． 17 毫克/升、氨氮平均值 0． 68 毫克/升，均达到行业领先水平。通过工作实践，总结镜检经验，希望为其他污水处理场微生物镜检工作提供借鉴。

1 九江石化污水处理场生化处理工艺概述

九江石化污水处理场主要处理炼油化工废水和生活污水，此次实践选取炼油污水处理过程。九江石化炼油污水处理按含油污水和含盐污水两个系列进行分质处理，污水经调节、隔油、两级气浮、生化、沉淀、过滤合格后进行后续深度处理( 含油合格后回用) 。炼油污水处理场总处理水量 1000m3 /h，其中含油污水系列整体处理量为 500m3 /h; 含盐污水系列二级气浮前设施的处理能力200m3 /h，二级气浮后设施的处理能力350m3 /h，生化处理能力 500m3 /h( 含煤制氢预处理后污水 150m3 /h) 。总体设计流程简图如图 1。

其中，生化处理采用西门子 PACT( 生化) + WAＲ( 活性炭再生) 专利技术，经预处理除油后污水分别自流进入含油/含盐系列 PACT 生化池，该生化池工艺采用前置反硝化 A/O 流程，按照活性污泥法并投加粉末活性炭设计。污水和活性炭( 新鲜活性炭、再生活性炭) 先在配水池中均质分配，然后通过溢流分别流至PACT 的缺氧池、好氧池，后到混合池絮凝，再到沉淀池沉降，最后经砂滤过滤合格后回用( 含油污水) /深度处理后外排。污水 PACT + WAＲ 原则流程图如图 2。

2 生物镜检基本工作方法

2． 1 采样方法

每 24h 在好氧池末端固定采样点采集 500mL 样品，在 2h 内对样品进行镜检，以保证样品生物的活性;期间并对活性污泥进行沉降实验，以供参考对比。

2． 2 制片方法

将活性污泥样品搅拌均匀，用滴管吸取混合液，滴一滴于清洁的载玻片中央，从滴液一侧缓缓盖上盖玻片，防止气泡产生。将制好的滴片放到显微镜载物台上，夹好固定，目镜固定为10倍，选取4倍物镜，调整焦距后观察。观察过程控制在 30min 以内，避免活性污泥失去水分干化。

图 2 污水 PACT + WAＲ 原则流程图

2．3 镜检方法

在4倍物镜下观察菌胶团的分散聚集以及活性炭多少情况，并且用截图或者录像记录下来。将物镜调整到 10 倍，调整焦距后，以“之”字形来回进行扫视整个滴片，初略观察，实行定位，并在观察到微生物时，切换至 40 倍物镜，调整焦距后观察，在整个观察过程中进行录像或者进行截图记录观察内容。在 40 倍物镜下观察活性污泥中丝状菌的数量和生长情况。

3 活性污泥微生物镜检的指示运用

3． 1 菌胶团和活性炭情况的指示运用

在 10 倍物镜观察菌胶团分散情况和活性炭的多少，根据镜检实际情况进行调整操作，当菌胶团比较分散、游离态菌胶团较多，对比沉降实验，污泥沉降性能差，可能导致污泥膨胀致使“跑泥”。调整: 在保证活性污泥中活性炭足的情况下，加大絮凝剂的投加量和适当降低溶解氧等调节手段，同时加大排泥，再经由慢慢驯化培养。菌胶团情况对比如下图 3( 左为效果好，右为分散) :

图 3 菌胶团情况对比图

3．2 丝状菌的指示运用

丝状菌是活性污泥的骨架，是菌胶团之间的依托，是活性污泥中必不可少部分，但是丝状菌的过度繁殖，就会导致污泥膨胀，不利于生化处理，降低处理效率。当发现丝状菌过多时，可通过提高 pH 至 9 左右和提高溶解氧等手段，改变生存环境，抑制丝状菌繁殖，适当的投加解毒剂，减少丝状菌的生长。镜检中丝状菌如图 4。

图 4 镜检中丝状菌

3． 3 活性污泥中微生物指示运用

活性污泥中微生物直接消耗有机物，降低 COD。微生物的种类、数量以及生长情况是直接反映处理后的水质情况，也反映生化的处理效果和能力。经由镜检观察分析，提供最佳的微生物生存环境，呵护好活性污泥微生物，抑制非活性污泥微生物的繁殖。根据镜检观察，九江石化炼油污水处理场微生物群，主要以轮虫为主，楯纤虫、游仆虫、匣壳虫、鞭毛虫等次之，效果和水质好时，会出现钟虫和累枝虫。着重介绍轮虫、楯纤虫、钟虫和累枝虫特点鲜明、有代表性的微生物。

3． 3． 1 轮虫的指示运用

轮虫属于非活性污泥累微生物，主要以悬浮颗状物和胶状物为食，培养期的活性污泥中出现轮虫表明污泥基本培养成熟，是污泥成熟的标志，运行中如果大量出现轮虫可能预示着污泥要发生膨胀，而长期曝气过量污泥老化也会出现大量的无腔轮虫。当大量出现轮虫时，说明污泥泥龄过长，加强排泥和加大污泥回流，降低污泥泥龄，抑制轮虫等非活性污泥微生物的繁殖，注意观察，防止污泥膨胀; 当没有轮虫时，可能活性污泥中毒或者排泥过量污泥未成熟。镜检中轮虫如图5。

图 5 镜检中的轮虫

3.3.2 楯纤虫的指示运用

楯纤虫属于活性污泥类原生动物，以细菌为食，生态范围较广，但对化学物质及其敏感，可作为有毒物质判定的指示生物，也可作为水质良好的指示生物，大量出现时水质越好，但过量时会影响污泥的沉降效果。当出现楯纤虫时，说明水质在好转，适当投加补充营养物质甲醇、磷盐、尿素和高效菌促生剂，提供优质的生存环境，促进活性污泥微生物的繁殖，加快活性污泥的恢复活性。镜检中楯纤虫如图 6。

图 6 镜检中楯纤虫

3．3．3 钟虫的指示运用

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澄清，固着生长于菌胶团上。以钟虫为代表的固着性纤毛虫类为优势原生动物时，出水水质良好、清澈透明。当活性污泥中出现钟虫时，代表着活性污泥性能好，处理效果好，出水水质良好，需要投加营养物质，加强钟虫的培养繁殖，扩大生存优势。在镜检过程中只看到了少量的钟虫，镜检中钟虫如图 7。

图 7 镜检中钟虫

3．3．4 累枝虫的指示运用

累枝虫为原生生物，固着生长于菌胶团上，依靠钟体上的纤毛来捕食，并具有伸缩性，以细菌为食物，特别喜好摄食大肠杆菌、假单胞杆菌等，水质澄清良好时生长，常作为水质良好的指示，但是当大量出现时是污泥膨胀、解絮的征兆( 基本未出现此情况) 。当活性污泥中出现累枝虫时，和钟虫一样，也代表着活性污泥性能好，处理效果好，出水水质良好，也需要投加营养物质，加强累枝虫的培养繁殖，扩大生存优势。镜检中累枝虫如图 8。

图 8 镜检中的累枝虫

4 结语

在环保方面，石化企业要有央企的责任和担当，敢于人先，挖掘内部潜能，走装置化管理、精细化操作模式，践行绿色低碳可持续发展道路，打造环境友好型炼厂。有效的利用镜检科学手段，将镜检观察标准化、数据化、常态化，更加准确的体现生化处理的效率和活性污泥的活性，给操作调整提供依据和技术支持。通过镜检及时优化操作，提供最佳的生存环境，呵护微生物，做好保姆工作。镜检手段将会是提标减排的重要方式，降低外排，积极打造全国环保最好炼厂，实现建设千万吨级绿色智能一流炼化企业的目标。

参考文献

［1］付欢． 论活性污泥的指示作用． 环境保护与循环经济，2013( 08) ．

［2］付欢，刘志林，苏适，等． 石化污水处理场生化处理过程中活性污泥微生物的指示作用． 炼油化工安全环保技术，2012( 03) ．

［3］刘娟，杨敏，齐嵘，许木启． 污泥膨胀状态下原生动物群落结构分析． 环境工程学报，2009( 02) ．

［4］金浩，李柏林，欧杰，陈兰明． 污水处理场活性污泥微生物群落多样性研究． 微生物学杂志，2012( 04)

赖小赛

( 中国石油化工股份有限公司九江分公司，江西 九江 332004)