汙水處理的生物相診斷（簡體書）

生物法是世界各國廢水處理最常用的方法，城市生活污水幾乎都用生物法處理。因此，生物法運行調控的科學有效性對實現節能減排，保護水環境具有十分重要的作用和意義。生物法的主體是微生物，然而目前生物法的運行調控主要還是根據物理化學的分析結果，不能準確判斷生物處理系統的真實狀態，難以達到預期的調控目標。由日本株式會社西原環境著的《排水處理的生物相診斷》一書建立了汙水處理的生物相診斷技術，把生物法運行調控從主要依靠物理化學分析轉變為物理化學分析與生物相診斷技術相結合，使調控更加科學合理有效。．

《污水處理的生物相診斷》由化學工業出版社出版。

生物法是世界各國廢水處理最常用的方法，城市生活污水幾乎都用生物法處理。因此，生物法運行調控的科學有效性對實現節能減排，保護水環境具有十分重要的作用和意義。生物法的主體是微生物，然而目前生物法的運行調控主要還是根據物理化學的分析結果，不能準確判斷生物處理系統的真實狀態，難以達到預期的調控目標。由日本株式會社西原環境著的《排水處理的生物相診斷》一書建立了污水處理的生物相診斷技術，把生物法運行調控從主要依靠物理化學分析轉變為物理化學分析與生物相診斷技術相結合，使調控更加科學合理有效。
該書是原著者西原環境公司三十多年實踐經驗的總結，匯集了公司團隊的集體智慧。在此衷心感謝西原環境公司為推動中日文化技術交流積極支持中譯本的出版。
執筆者大下信子女士盡力支持和推動該書中譯本的出版，長英夫先生在百忙之中投入精力進行翻譯和審校，并協調相關出版事宜。華東理工大學環境工程系孫賢波副教授對微生物名稱的準確翻譯提出了不少寶貴意見，在此一并致謝。
由于水平限制，特別是涉及微生物名稱和行為的準確理解和表述難免存在不少問題，歡迎廣大讀者批評指正。
譯者
2012年3月

1生物相診斷的意義 1
2生物相診斷的概要 3
2.1活性污泥法過程中有機物的去除 3
2.2細菌類去除有機物的機理 3
2.3絮體狀態與生物相的變遷 4
2.4按有機負荷狀態劃分的五個群 6
Ⅰ群：負荷非常高狀態下出現的生物 6
Ⅱ群：高負荷狀態下出現的生物 6
Ⅲ群：負荷從高或低的狀態趨向良好狀態時出現的生物 6
Ⅳ群：處理良好狀態下出現的生物 6
Ⅴ群：負荷低或污泥停留時間長狀態下出現的生物 7
3生物相的觀察方法 9
3.1樣品取樣位置與操作 9
3.2顯微鏡觀察方法 10
3.3生物量的計測方法 10
4生物相圖譜 13
4.1曝氣池的有機負荷狀態與指示生物 14
Ⅰ群：負荷非常高狀態下出現的生物 14
（1）絮體與小型鞭毛蟲類 14
（2）新生態污泥的菌膠團 16
（3）側滴蟲屬（Pleuromonas） 18
（4）滴蟲屬（Monas） 19
Ⅱ群：高負荷狀態下出現的生物 20
（5）膜袋蟲屬（Cyclidium） 20
（6）尾絲蟲屬（Uronema） 21
（7）腎形蟲屬（Colpoda） 22
（8）草履蟲屬（Paramecium） 23
Ⅲ群：負荷從高或低的狀態趨向正常狀態時出現的生物 24
（9）斜管蟲屬（Chilodonella） 24
（10）漫游蟲屬（Litonotus）；扭曲管葉蟲（Trachelophyllum） 26
（11）裂口蟲屬（Amphileptus） 28
（12）棘尾蟲屬（Stylonychia） 29
（13）單鐮蟲屬（Drepanomonas） 30
Ⅳ群：處理良好狀態下出現的生物 31
（14）良好的絮體 31
（15）楯纖蟲屬（Aspidisca） 32
（16）鐘蟲屬（Vorticella） 34
（17）獨縮蟲屬（Carchesium） 37
（18）蓋纖蟲屬（Opercuiaria） 38
（19）等枝蟲屬（Epistylis） 40
（20）摩門蟲屬（Thuricola） 42
（21）錘吸蟲屬（Tokophrya） 43
Ⅴ群：負荷低或污泥停留時間長狀態下出現的生物 44
（22）有解體氣味的分散絮體或糊狀絮體 44
（23）單領鞭毛蟲屬（Monosiga） 46
（24）溝滴蟲屬（Petalomonas） 48
（25）袋鞭蟲屬（Peranema） 49
（26）內管蟲屬（Entosiphon） 50
（27）前管蟲屬（Prorodon） 51
（28）表殼蟲屬（Arcella） 52
（29）廂殼蟲屬（Pyxidicula） 53
（30）匣殼蟲屬（Centropyxis） 54
（31）磷殼蟲屬（Euglypha） 55
（32）變形蟲（Amoeba）類 56
（33）板殼蟲屬（Coleps） 57
（34）游仆蟲屬（Euplotes） 58
（35）赭纖蟲屬（Blepharisma） 60
（36）旋口蟲屬（Spirostomum） 61
（37）鬃毛蟲屬（Chaetospira） 62
（38）鼬蟲屬（Chaetonotus） 63
（39）輪蟲屬（Rotaria） 64
（40）旋輪蟲屬（Philodina） 66
（41）鞍甲輪蟲屬（Lepadella） 67
（42）腔輪蟲（Lecane） 68
（43）水熊（熊蟲）（Macrobiotus） 70
（44）鏈渦蟲屬（Catenula） 71
4.2 曝氣池異常狀態時的指示生物 72
A組：氧不足進行狀態下出現的生物 72
（45）硫細菌（Sulfurbacteria）：硫桿菌，螺旋菌（Spirillus） 72
（46）螺旋體（Spirochaeta） 74
（47）異毛目水母蟲（Caenomorpha） 76
B組：存在死水區狀態下出現的生物 77
（48）顠體蟲（Aeolosoma） 77
（49）仙女蟲（Nais） 78
（50）線蟲（Nematoda） 80
C組：引起污泥膨脹的絲狀細菌 82
（51）球衣菌屬（Sphaerotilus） 82
（52）021N型 84
（53）貝氏硫細菌（Beggiatoa） 86
D組：引起發泡的生物 88
（54）放線菌 88
參考文獻 90

2.4 按有機負荷狀態劃分的五個群
活性污泥法是將流入的有機物通過曝氣轉換成生物（絮體），再分離成處理水和固體的技術。維持固液分離性能良好的絮體狀態是運行管理的重要操作因素。最好通過觀察絮體的狀態就能判斷曝氣池的狀況，但實際上相當困難。取而代之，將有機負荷狀態分為五個群，通過觀察捕食細菌類的原生動物和微型后生動物的變遷來判斷絮體的狀態。每個群利用圖1和圖2確定原生動物和微型后生動物的指示生物。曝氣池有機負荷狀態分為以下五個群。
Ⅰ群：負荷非常高狀態下出現的生物
相對有機物量細菌量非常少，絮體處于不凝性狀態。細菌類不斷增殖，游離細菌多，因此，出現很多有利于捕食不凝性細菌的小型鞭毛蟲類。
Ⅱ群：高負荷狀態下出現的生物
與Ⅰ群相比有機物的分解在進行，細菌量在增加，絮體正在不斷形成，但處理水中還殘留未分解有機物的狀態。細菌類的增殖還很活躍，游離細菌多。因此，出現很多相對蟲體胞口小，全身被纖毛覆蓋的橢圓形或蠶豆形游泳型纖毛蟲類。
Ⅲ群：負荷從高或低的狀態趨向良好狀態時出現的生物
有機物進一步被氧化，處理水中已無未分解有機物。絮體的絮凝性良好，但周圍還存在不凝性游離細菌，因而出現許多或在絮體周圍游泳或鉆入絮體內部捕食不凝性游離細菌的生物。這類生物相比蟲體胞口占的比例比Ⅱ群大。
Ⅳ群：處理良好狀態下出現的生物
細菌量、有機物量和溶解氧量三者處于良好的平衡狀態，絮凝性好，粒徑又大的絮體多起來。絮體的絮凝性變好，粒徑變大就出現許多固定在絮體上，靠攪動水流捕食水中細菌類的緣毛目（日本名掛鐘蟲屬）以及前端有圓形黏性吸管，捕捉游泳小蟲、吮吸蟲體原生質的吸管蟲目生物。
Ⅴ群：負荷低或污泥停留時間長狀態下出現的生物
相對細菌類有機物量一直處于缺少狀態。絮體多種多樣，有的呈團塊狀，有的分散帶有解體氣味，也有的仍處于良好狀態。因為污泥停留時間長，出現許多接近1000μm左右（1mm）的大型游泳型生物、微型動物、身體周圍有硬殼的變形蟲以及有粗鞭毛、輪廓清晰的植物性鞭毛蟲類等。