Током рада постројења за пречишћавање отпадних вода свакодневно гледамо податке: ЦОД, НХ3-Н, ТН, СВИ, ДО итд., али најранији „аларм” често није од инструмената, већ од микроорганизама. Искусни оператери често не гледају прво лабораторијске извештаје, већ микроскоп, јер микроорганизми не лажу; њихов "појављивање или нестанак" директно говори да ли је систем здрав. Овај чланак систематски описује методе за брзо идентификовање уобичајених микроорганизама у третману воде и њихов индикативни значај из практичне, практичне перспективе, помажући вам да: унапред процените ризике процеса без чекања да подаци премаше стандарде.
И. Зашто су микроорганизми „предвидљивији“ од физичкохемијских индикатора?
У системима за пречишћавање воде, физичко-хемијски индикатори одражавају „већ настале резултате“, док су промене у микробној заједници често „сигнали да проблеми тек почињу“. На пример: амонијачни азот можда није превелик, али нитрифицирајуће бактерије су се већ значајно смањиле; ефлуент СС може бити у прихватљивим границама, али филаментне бактерије су већ почеле да колонизују површину. Бактеријске флоцс; подаци изгледају нормално, али ресице почињу да се скупљају и постају округле – све су то видљиви знаци упозорења.
ИИ. Четири категорије микроорганизама у третману вода и основни приступи идентификацији
Микроорганизми који се прате у системима за пречишћавање воде генерално се деле у четири категорије: бактерије (главне функционалне компоненте система), протозое (најосетљивији биолошки индикатор прве-линије), метазое (маркер високе стабилности система) и алге и гљиве (индикатори абнормалности или контаминације). Протозое, метазое, флокуле и филаментозне бактерије могу се директно посматрати оптичким микроскопом; бактерије захтевају бојење, културу или методе молекуларне биологије.
Ако "стручњак" директно прегледа ваш "муљ" под микроскопом и каже да постоји проблем са нитрификујућим бактеријама, можете рећи "стручњаку" да оде. Бактерије које нитрификују и оксидишу нитрит{1}} не могу се директно посматрати под микроскопом.
ИИИ. Најчешће коришћене методе микробне идентификације у третману воде (по редоследу тежине)
1. Основни ниво: Оптички микроскоп 100~400к. Директно узмите мешану течност из резервоара за аерацију или доток из секундарног таложника и оставите да одстоји 3~5 минута. 1. Минута: Припремите стакалцу са средњег слоја медијума за живо посматрање или једноставно бојење метилен плавим. Директна идентификација је могућа за: протозое, метазое, бактеријске флокуле, филаментне бактерије и алге.
2. Напредна фаза (лабораторијска помоћна процена): Ставите једну кап воде у центар стакалца, додајте врло малу количину муља или медијума за културу и нежно га равномерно распоредите да бисте формирали танак, уједначен размаз (мора бити танак; превише дебео размаз ће довести до непотпуне деколоризације и лажних позитивних резултата). Оставите да се осуши на ваздуху (не загревајте). Ставите предмет са бактеријском страном нагоре и брзо га провуците напред-назад преко пламена алкохолне лампе 2-3 пута (ако није доступна алкохолна лампа, може се користити упаљач). Додајте кристално љубичасто да потпуно прекрије размаз. После 1 минута нежно исперите спорим млазом воде. У овом тренутку, све бактерије ће бити љубичасте. Додајте раствор јода да покријете размаз. 1 минут касније... Исперите након 30 минута. Нагните плочицу, додајте 95% етанол, исперите водом 10-20 секунди, додајте сафранин или разблажени базични фуксин, исперите 30-60 секунди, осушите и посматрајте под микроскопом.
Бојење по Граму може разликовати грам{0}}позитивне (Г+) и грам-негативне (Г-) бактерије и помаже у идентификацији филаментозних бактерија. Грам-позитивне (Г+) бактерије имају дебеле ћелијске зидове и изгледају љубичасто или тамноплаво када се посматрају; Грам{7}}негативне (Г-) бактерије имају тање ћелијске зидове са спољном мембраном и изгледају црвене или ружичасте када се посматрају.
Током рада пројекта, нисмо спроводили експерименте да бисмо направили разлику између Г+ и Г-, већ да бисмо утврдили извор проблема у процесу. У случају активних загађивача... У системима муља, Гнапхалиум и Тхиофилариа су углавном грам-} негативни (Г−), што често одговара високом органском оптерећењу, недовољно раствореног кисеоника (ДО) и претерано високом садржају сумпора у отпадној води; актиномицете су углавном грам{5}}позитивне (Г+), што често одговара ниској температури воде, старењу муља и претерано дугој реакцији у чврстом-а стању (СРТ). Штавише, пошто Г- ћелије имају тање ћелијске зидове, оне често прве умиру када је систем подвргнут токсичним шоковима, при чему највећи терет сносе нитрификујуће бактерије (углавном Г-).
Бојење по Граму није потребно свакодневно. Може се користити као помоћно дијагностичко средство када се примети нагомилавање филаментног муља, изненадни колапс нитрификације, сумњиви токсични удари или ненормалан рад на ниским температурама зими.
Горе наведене две методе су једноставне и погодне за постројења за пречишћавање воде. Постоје и софистицираније методе, као што је бојење 16С рРНА. Секвенцирање, ФИСХ, проточна цитометрија, итд., су погодни само за истраживање и не препоручују се за употребу у раду пројекта.
ИВ. Бактерије: „Системски скелет“ који одређује капацитет лечења
1. Флоцс: Примарни индикатор стабилности система
Бактерије које стварају{0}}флоц су главни носиоци активног муља. Њихове морфолошке карактеристике укључују флокулентну или грудвасту-структуру, затворену у лепљиву капсулу, са густо збијеним кокама или кратким бацилима унутар.
Ако је структура флока компактна и ивице глатке, то указује на високу активност муља, добру флокулацију и таложење и јак капацитет уклањања ЦОД и НХ3-Н. Ако је структура лабава, ивице су грубе и лако се ломе, то указује на старење муља или тровање, висок ризик од нагомилавања и велику вероватноћу да СС премаши стандард у отпадним водама.
2. Филаментозне бактерије: Најчешћи процес „стварачи проблема“
Гастроспориум гломератум (Г⁻) 1. [Нејасан текст - се вероватно односи на бактерије:] Присуство омотача и способност кретања указују на високо органско оптерећење и недовољно раствореног кисеоника (ДО). Грануле које садрже Г-сумпор-, које изгледају сјајно под микроскопом, указују на висок садржај сумпора у отпадној води или у анаеробним условима. Г-разгранати актиномицети указују на ниску температуру воде или старење муља.
3. Функционалне бактерије: "мотор" процеса денитрификације.
Нитрификујуће бактерије су претежно грам{0}}негативне (скоро потпуно грам-негативне), док су денитрификујуће бактерије такође претежно грам-негативне, али и грам-позитивне бактерије такође могу да учествују.
В. Протозоа
Најважнији "биолошки индикатор" за рад и одржавање на првој линији. Протозое се хране бактеријама и органским остацима и изузетно су осетљиве на промене животне средине, што их чини најпогоднијим индикаторским организмима за рутинско микроскопско испитивање.
Различите протозое одговарају различитим условима рада. Флагелати се појављују током покретања процеса-, великог оптерећења и лошег квалитета воде; амебе се појављују током колебања квалитета воде. Уочени су велики, ниски нивои раствореног кисеоника (ДО) и лош квалитет флокулације. У прелазној фази појављују се пливајуће цилијате (као што је Парамециум). Седентарне трепавице (као што су Вортицелла и Цицлоцариа) се појављују када је систем стабилан и када је квалитет ефлуента одличан. Међутим, ако се орални диск Вортичеле смањи и његово тело постане заобљено, ово је веома опасан сигнал, који указује на тровање микробама или недостатак ДО, и процес ће ускоро да не функционише. Сифонофора има у изобиљу само када је квалитет воде одличан и систем зрео.
ВИ. Метазоа: знак „веома стабилног“ система
Ротифери се јављају када је процес дуго стабилан, али превелик број ротифера указује на старење муља и ниско органско оптерећење. Нематоде немају очигледан индикативни значај у малим количинама, али велики број указује на анаеробне услове, накупљање муља или токсични шок. Велики број вибрирајућих и тубифек црва указује на тешке анаеробне услове и труљење муља, што је сигнал нивоа удеса у процесу. бр.
ВИИ. Алге и гљиве: знаци упозорења на абнормалности и загађење
Мала количина алги може допунити растворени кисеоник (ДО); велика количина гљивица указује на низак утицај пХ, висок садржај шећера, старење муља, и да се гљиве такмиче са бактеријама за хранљиве материје, што доводи до лабавих флокула.
ВИИИ. Обрасци микробне сукцесије: важнији од "појединачних врста"
Типична секвенца микробне сукцесије (процес од почетка-нагоре → стабилан → високо-функционисање): Ако микроорганизми успеју у редоследу „бичаци → сарцоптера → пливајуће трепавице → сесилне трепавице → сукторије → ротифери“, то указује да се систем побољшава; ако је сукцесија обрнута, то указује да се систем погоршава.
ИКС. Практични предлози за рад и одржавање на првој линији
На излазу из резервоара за аерацију или дотоку секундарног таложника, посматрајте прво 100к разблаживање, а затим 400к разблаживање. Током стабилног периода, посматрајте једном дневно; током абнормалних периода, повећајте на 2-4 пута дневно. Бојење по Граму треба користити само једном, у случајевима екстремних временских услова, надоградње система или када се систему дода нови извор воде.
Закључак: Они који заиста разумеју третман воде ће се на крају вратити микроскопу. Када можете да користите микроорганизме да одредите у којој јединици лежи проблем-било да је у питању оптерећење, проблем раствореног кисеоника (ДО) или токсични шок-и да ли је потребна рана интервенција, више нисте оператер „вођен подацима“, већ неко ко заиста контролише процес.
Микроорганизми су најискренији језик система за пречишћавање воде.