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通过观察活性污泥生物相，了解微生物生长、繁殖和代谢活动，反映污水处理设施运行状况及处理效果。观察方法包括沉降性能和显微镜观察，以指导污水处理系统运行管理，预防异常情况。
活性污泥生物相系指活性污泥中微生的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。污泥中的微生物和它所处的处理系统环境条件是相适应的，在处理系统的环境条件发生变化时，微尘物的种类和数量及其活性也会产生相应的变化，通过对活性污泥的生物相观察来了解污泥中的微生物生长、繁殖和代谢活动以及它们之间的演替情况，可直接反映污水处理设施的运行状况及处理的效果。
活性污泥的沉降性能观察，先取曝气池中的新鲜活性污泥，盛放到100毫升量筒中。静置5—15分钟后观察在静置条件下污泥的沉降速率，沉降后泥水界面是否分明，上清液是否清澈透明。
活性污泥的生物相观察一般通过光学显微镜来完成。先用低倍数光学显微镜观察污泥絮体的大小、形状、结构紧密程度，再转用高倍数显微镜观察污泥絮粒中的菌胶团细菌与丝状细菌的比例、絮粒游离细菌的多寡以及微型动物的状态，最后用油镜观察染色的涂片，分辨细菌的种类和观察细菌的情况。
污水处理系统不管采用何种处理构筑物的形式及何种工艺流程，都是通过处理的活性污泥中微生物的代谢活动，将污水中的有机物质氧化为无机物质，从而使污水得以净化。从目前运行的污水处理厂的生物相实际观察和大量的文献介绍，污水处理系统处理效果都与污水处理系统中组成活性污泥的微生物种类、数量及代谢活力有关，可见污水处理系统的生物相对污水处理具有很好的指示作用。污水处理系统的运行管理主要是为污泥中的微生物提供一个较好的的生存环境条件，以发挥活性污泥中的微生物最大的代谢活力，达到良好的污水处理效果。因此，在运行管理实践中可通过对污泥的生物相观察来指导污水处理系统的运行管理，使处理系统实现稳定、高效的处理效果。
在污水处理系统的运行管理工作过程中，由于外部因素（如温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度和溶解氧等）的变化，会使处理系统出现异常的问题（如二沉池飘泥、污泥膨胀、曝气池有臭味等），导致处理效果下降，严重时会使污水处理系统运行失败。因此，通过对污泥生物相的观察，判断污泥中微生物的种类、数量及活性的变化趋势，分析产生的原因，及时采取处理措施，预防污水处理系统的异常情况发生。
由于每个污水处理厂的进水质、处理工艺有差异，特别是工业污水，因其生产工艺、产品种类的原因，导致污水的种类繁多，成分各异，使得各处理系统的活性污泥生物相有很大差异。因此，在运行管理实践中，应通过长期的观察，找出本处理系统污水水质变化与生物相变化之间的关系，确定能判断污水处理系统的环境条件和处理水质好坏的指示性生物，可以通过对生物相的观察判断处理系统运行状态，从而用来指导运行管理。
