Reoveepuhastite töötamise ajal vaatame igapäevaselt andmeid: KHT, NH3-N, TN, SVI, DO jne, kuid kõige varasem "häire" ei tule sageli mitte instrumentidest, vaid mikroorganismidest. Kogenud operaatorid ei vaata sageli esmalt laboriaruandeid, vaid pigem mikroskoopi, sest mikroorganismid ei valeta; nende "ilmumine või kadumine" ütleb otse, kas süsteem on terve. Selles artiklis kirjeldatakse süstemaatiliselt meetodeid tavaliste mikroorganismide kiireks tuvastamiseks veepuhastuses ja nende soovituslik tähtsus praktilisest ja praktilisest vaatenurgast, mis aitab teil: hinnata protsessi riske eelnevalt, ootamata, kuni andmed ületavad standardeid.
I. Miks on mikroorganismid ettenägelikumad kui füüsikalis-keemilised näitajad?
Veepuhastussüsteemides peegeldavad füüsikalis-keemilised näitajad "juba saavutatud tulemusi", samas kui muutused mikroobikoosluses on sageli "signaalid, et probleemid alles algavad". Näiteks: ammoniaaklämmastikku ei pruugi olla liiga palju, aga nitrifitseerivaid baktereid on juba oluliselt vähenenud; heitvesi SS võib olla vastuvõetavates piirides, kuid filamentsed bakterid on juba hakanud pinda koloniseerima. Bakterite flokud; andmed näivad normaalsed, kuid villid hakkavad kahanema ja muutuvad ümaraks – need on kõik nähtavad hoiatusmärgid.
II. Neli mikroorganismide kategooriat veepuhastuses ja põhilistes identifitseerimismeetodites
Veepuhastussüsteemides jälgitavad mikroorganismid jagunevad üldiselt nelja kategooriasse: bakterid (süsteemi peamised funktsionaalsed komponendid), algloomad (kõige tundlikum esimese rea bioloogiline indikaator), metazoad (süsteemi kõrge stabiilsuse marker) ning vetikad ja seened (ebanormaalsuse või saastumise näitajad). Optilise mikroskoobiga saab otse jälgida algloomi, metaloomi, helvesid ja filamentseid baktereid; bakterid vajavad värvimist, kultiveerimist või molekulaarbioloogia meetodeid.
Kui "ekspert" uurib otse teie "muda" mikroskoobi all ja ütleb, et probleem on nitrifitseerivate bakteritega, võite öelda "eksperdile", et ta lahkuks. Nitrifitseerivaid ja nitrit{1}}oksüdeerivaid baktereid ei saa mikroskoobi all otse jälgida.
III. Veepuhastuses kõige sagedamini kasutatavad mikroobide tuvastamise meetodid (raskusastme järgi)
1. Algtase: optiline mikroskoop 100-400x. Võtke segatud vedelik otse aeratsioonipaagist või sissevool sekundaarsest settepaagist ja laske sellel seista 3–5 minutit. 1. Minutid: valmistage söötme vahekihist slaid ette elusvaatluseks või lihtsaks metüleensinisega värvimiseks. Otsene identifitseerimine on võimalik: algloomade, metaloomade, bakteriflokkide, filamentsete bakterite ja vetikate puhul.
2. Edasijõudnud staadium (labori abiotsus): asetage üks tilk vett objektiklaasi keskele, lisage väga väike kogus muda või kultiveerimissöödet ja jagage see õrnalt ühtlaselt laiali, et moodustada õhuke ühtlane määrd (see peab olema õhuke; liiga paks määrdumine põhjustab mittetäieliku värvimuutuse ja valepositiivseid tulemusi). Laske õhu käes kuivada (ärge soojendage). Asetage slaid nii, et bakteripoolne külg on ülespoole ja liigutage seda kiiresti 2-3 korda edasi-tagasi üle alkohollambi leegi (kui alkolampi pole, võib kasutada tulemasinat). Lisage kristallviolet, et määrdumine täielikult kataks. 1 minuti pärast loputage õrnalt aeglase veejoaga. Sel hetkel on kõik bakterid lillad. Lisage joodilahus, et määrdumine kataks . 1 minuti pärast... Loputage 30 minuti pärast. Kallutage slaidi, lisage 95% etanooli, loputage veega 10-20 sekundit, lisage safraniin või lahjendatud aluseline fuksia, loputage 30-60 sekundit, kuivatage blot-kuivatage ja jälgige mikroskoobi all.
Gramvärvimine võimaldab eristada gram{0}}positiivseid (G+) ja gram-negatiivseid (G-) baktereid ning aitab filamentsete bakterite tuvastamisel. Gram-positiivsetel (G+) bakteritel on paksud rakuseinad ja need tunduvad vaadeldes lillad või tumesinised; Gram-negatiivsetel (G-) bakteritel on välismembraaniga õhemad rakuseinad ja need tunduvad vaadeldes punased või roosad.
Projekti käigus ei viinud me läbi katseid G+ ja G- eristamiseks, vaid pigem protsessiprobleemide allika kindlaksmääramiseks. Aktiivsete saasteainete puhul... Mudasüsteemides on Gnaphalium ja Thiofilaria enamasti gram-negatiivsed (G−), mis on sageli seotud suure orgaanilise koormuse, ebapiisava lahustunud hapniku (DO) ja reovee liiga kõrge väävlisisaldusega; aktinomütseedid on enamasti gram{5}}positiivsed (G+), mis sageli vastavad madalale veetemperatuurile, muda vananemisele ja liiga pikale tahke oleku reaktsioonile (SRT). Lisaks, kuna G-rakkude rakuseinad on õhemad, surevad nad sageli esimestena, kui süsteem on toksiliste löökide all, kusjuures nitrifitseerivad bakterid (enamasti G-) kannavad raskust.
Gramvärvimist ei ole vaja teha iga päev. Seda saab kasutada diagnostilise abivahendina, kui täheldatakse filamentsete mudade kogunemist, äkilist nitrifikatsiooni kokkuvarisemist, mürgiste löökide kahtlust või ebanormaalset talitlust madalatel temperatuuridel talvel.
Ülaltoodud kaks meetodit on lihtsad ja sobivad veepuhastusjaamadele. On ka keerukamaid meetodeid, näiteks 16S rRNA värvimine. Sekveneerimine, FISH, voolutsütomeetria jne sobivad ainult uurimistööks ja neid ei soovitata kasutada projektitöös.
IV. Bakterid: "süsteemi skelett", mis määrab ravivõime
1. Floksid: süsteemi stabiilsuse esmane näitaja
Flokke{0}}moodutavad bakterid on aktiivmuda põhikandjad. Nende morfoloogiliste tunnuste hulka kuuluvad helbe- või klombitaoline struktuur, mis on ümbritsetud kleepuvasse kapslisse, mille sees on tihedalt pakitud kookid või lühikesed batsillid.
Kui floki struktuur on kompaktne ja servad siledad, viitab see muda suurele aktiivsusele, heale flokulatsioonile ja settimisele ning tugevale KHT ja NH3-N eemaldamisvõimele. Kui konstruktsioon on lahti, servad on karedad ja see on kergesti purunev, viitab see muda vananemisele või mürgitusele, suurele puisteriskile ja suurele tõenäosusele, et SS ületab heitvees normi.
2. Filamentsed bakterid: kõige levinum protsess "probleemide tekitajad"
Gastrosporium glomeratum (G⁻) 1. [Ebaselge tekst -, mis on tõenäoliselt seotud bakteritega:] Kesta olemasolu ja liikumisvõime viitavad suurele orgaanilisele koormusele ja ebapiisavale lahustunud hapnikule (DO). G-väävlit-sisaldavad graanulid, mis näivad mikroskoobi all läikivad, näitavad kõrget väävlisisaldust reovees või anaeroobsetes tingimustes. G-hargnenud aktinomütseedid viitavad madalale veetemperatuurile või muda vananemisele.
3. Funktsionaalsed bakterid: denitrifikatsiooniprotsessi "mootor".
Nitrifitseerivad bakterid on valdavalt gram-negatiivsed (peaaegu täielikult gram{1}}negatiivsed), samas kui denitrifitseerivad bakterid on samuti valdavalt gram-negatiivsed, kuid osaleda võivad ka gram-positiivsed bakterid.
V. Algloomad
Kõige olulisem "bioloogiline näitaja" eesliini tööks ja hoolduseks. Algloomad toituvad bakteritest ja orgaanilistest jääkidest ning on äärmiselt tundlikud keskkonnamuutuste suhtes, mistõttu on nad rutiinseks mikroskoopiliseks uuringuks sobivaimad indikaatororganismid.
Erinevad algloomad vastavad erinevatele töötingimustele. Lipukesed ilmuvad protsessi-käivitamise, suure sissevoolukoormuse ja halva veekvaliteedi ajal; amööbid ilmuvad vee kvaliteedi kõikumise ajal. Täheldatakse suurt, madalat lahustunud hapniku (DO) taset ja halba flokulatsiooni kvaliteeti. Ujuvad ripsloomad (näiteks parametsium) ilmuvad üleminekufaasis. Istuvad ripsloomad (nagu Vorticella ja Cyclocarya) ilmuvad siis, kui süsteem on stabiilne ja heitvee kvaliteet on suurepärane. Kui aga Vorticella suukaudne ketas kahaneb ja selle keha muutub ümaraks, on see väga ohtlik signaal, mis viitab mikroobse mürgistuse või DO defitsiidi tekkele ja protsessis on rike. Sifonofoore on palju ainult siis, kui vee kvaliteet on suurepärane ja süsteem on küps.
VI. Metazoa: märk "väga stabiilsest" süsteemist
Rotiferid tekivad siis, kui protsess on pikka aega stabiilne, kuid liigne pöörlejate arv viitab muda vananemisele ja madalale orgaanilisele koormusele. Nematoodidel pole väikestes kogustes ilmne indikatiivne tähtsus, kuid suur arv viitab anaeroobsetele tingimustele, muda kogunemisele või toksilisele šokile. Suur hulk vibreerivaid usse ja tubifex-usse viitavad tõsistele anaeroobsetele tingimustele ja muda mädanemisele, mis on protsessi õnnetuse taseme signaal. Ei.
VII. Vetikad ja seened: kõrvalekallete ja reostuse hoiatusmärgid
Väike kogus vetikaid võib täiendada lahustunud hapnikku (DO); suur hulk seeni viitab madalale mõjuvale pH-le, kõrgele suhkrusisaldusele, vananevale mudale ja sellele, et seened konkureerivad bakteritega toitainete pärast, mille tulemuseks on lahtised helbed.
VIII. Mikroobide järelkasvu mustrid: olulisemad kui "üksik liik"
Tüüpiline mikroobide järjestusjärjestus (protsess algusest-üles → stabiilne → kõrge-kvaliteetne toimimine): kui mikroorganismid õnnestuvad järjestuses "lipulised → sarkopterid → ujuvad ripsloomad → istuvad ripsloomad → ripslased → rotiferid", näitab see, et süsteem paraneb; kui järjestus on vastupidine, näitab see süsteemi halvenemist.
IX. Praktilised soovitused eesliini kasutamiseks ja hoolduseks
Aeratsioonipaagi väljalaskeava või sekundaarse settepaagi sissevoolu juures jälgige esmalt 100-kordset ja seejärel 400-kordset lahjendust. Stabiilse perioodi jooksul jälgige üks kord päevas; ebanormaalsetel perioodidel suurendada 2-4 korda päevas. Gramvärvimist tuleks kasutada ainult üks kord, äärmuslike ilmastikutingimuste, süsteemi uuendamise või uue veeallika lisamisel süsteemi.
Järeldus: need, kes veetöötlusest tõeliselt aru saavad, naasevad lõpuks mikroskoobi juurde. Kui saate mikroorganismide abil kindlaks teha, millises üksuses probleem peitub,-olgu see koormuse probleem, lahustunud hapniku (DO) probleem või toksiline šokk-ja kas on vaja varajast sekkumist, pole te enam "andmetest juhitud" operaator, vaid keegi, kes protsessi tõeliselt kontrollib.
Mikroorganismid on veepuhastussüsteemi kõige ausam keel.