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廢水好氧生物處理功能診斷微生物觀察技術 一、廢水生物處理原理介紹 -------------------------------------------------------------------------------- 生物處理法是利用微生物的代謝作用來分解廢水中複雜的有機化合物以處理廢水的方法，而利用

生物處理的方法來處理廢水具有下列基本目標： 1.除去廢水中的有機物（BOD、COD），並使不可沉降的膠體顆粒（nonsettleable colloidal solids）

凝聚並沉澱，以獲得澄清的放流水。 2.除去微量的有毒物質。 3.除去氮、磷等營養鹽類。 4.儘量地減少產生的污泥量。 5.使水與污泥能作有效的資源利用。 生物處理方法的種類依微生物對於氧氣的需求可分為好氧性處理法（aerobic process）和厭氧性處

理法（anaerobic process）兩大類。每一類又可依微生物生長方式，分為懸浮生長式（suspended growth process）或附著生長式（attached-growth process），此兩種微生物生長方式之應用於生物處理系統，其實是由河川自淨作用（self-purification）的某一部份現象轉移而來的。生物處理系統與河川自淨作用的關係示於圖 1.1

微生物由河川轉移到廢水生物處理系統之關聯圖，圖中 A的部份顯示的是附著生長式的處理法，在此法中用來分解廢水中有機物或其他污染物的微生物是附著於惰性介質上，又稱為固定膜式（fixed film），另外，B 的部份所示是懸浮生長式的處理法，用來分解廢水中有機物或其他污染物的微生物是在液體中保持懸浮狀態。廢水生物處理法依廢水特性、去除物質欲處理的程度而有不同的選擇，常用

的處理程序列於表 1.1

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廢水生物處理基本程序，至於好氧性生物處理及厭氧性生物處理的主要差異，以及懸浮生長與附

著生長式系統之比較分別列於表 1.2好氧與厭氧分解之主要差異及表 1.3懸浮生長與附著生長生物處理系統之比較。

除了表 1.1所列之生物處理法外還有「利用選定的微生物處理法」，以藻類、光合作用細菌與酵母

菌等處理廢水，此外還有氮、磷的生物處理法。

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生物處理一般可概略分為好氧性處理及厭氧性處理，其淨化能力，與細菌、真菌類、藻類、原生

動物、微小後生動物等各種微生物有關，為由數十種以上的混合培養體（Mixed Culture）以去除混合基質的處理程序，故要確立合理的設計標準及操作準則並不大容易，大多依據經驗或判斷較多。一般

低污染性工廠所排放之廢水，以好氧性處理法處理後之水質大都可達到現行之放流水標準，而通常廢

水有機污染濃度較高之工廠，必須先採行厭氧性處理，後段再設置好氧性處理單元，才能符合放流水

標準，故一般來說，好氧性處理是廢水生物處理的關鍵。由於生物處理系統之操作狀況發生變異，均

會引發微生物相的改變，因此微生物相可綜合地反應著處理的水質及操作條件；故在進行廢水處理場

操作處理效率改善時，以微生物觀察為主之廢水好氧生物處理功能診斷技術是一項重要的操作調整技

術。 一般好氧性生物處理可分為懸浮生長式及附著生長式，而懸浮生長式包括活性污泥法、氧化（深）

渠法等；附著生長式（一般稱為生物膜法）則包括滴濾法、旋轉圓盤法、接觸曝氣法等。由於活性污

泥法之處理水 BOD可由 100mg/L至數千 mg/L，而生物膜則僅能由 10至 500mg/L，如表 1.4活性污泥法、生物膜法及厭氧處理法之比較所示，故目前工業廢水中所採用的生物處理，約有 70％以上是使用活性污泥法；本網站即以活性污泥法為主，來介紹廢水好氧生物處理功能診斷微生物相觀察技術。

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二、廢水好氧生物處理功能診斷微生物相觀察技術介紹 -------------------------------------------------------------------------------- 本技術是利用顯微鏡觀察活性污泥或生物膜之微生物相，並配合其他現場測試（如 SV30、DO、pH、污泥迴流比測定等）、原廢水及處理水之 COD、BOD、SS檢測值等相互印證，以累積操作經驗。藉由微生物相的觀察，除了可以看出微生物種類的優勢狀況、膠羽的組成分佈、以瞭解有機物的去除效果

與污泥沉降性；並可由雜質（如：纖維、色塊、油脂等）的存在多寡，瞭解前處理（攔污、沉砂物理

去除與化學混凝沉澱或浮除等）單元是否完善，及修正因MLSS不正確所造成之 SVI與 F/M誤差；以達到正確而立即的功能診斷，作為評估操作條件良窳及改善操作條件之依據。

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三、微生物相觀察作法 -------------------------------------------------------------------------------- 3.1採樣觀察之注意事項 將各種生物處理系統微生物相觀察之水樣採取作法列表如表 3.1 各種生物處理系統微生物相觀察

之水樣採取作法所示，在採樣的同時也需測定現場的溶氧值(DO)、pH 值、活性污泥法需測 30 分鐘沉降試驗(SV30)，並記錄污泥沉降狀況。這些水樣裝瓶後儘可能立即觀察，因某些污泥及生物膜的特性在儲存期間會發生變化，尤其是高負荷處理系統下的活性污泥及生物膜，在缺氧的情況下會在短時間內，

造成微生物相的重大改變。當水樣無法直接觀測時，需儲存在 4～7℃下，儲存瓶中僅裝 1/3的水樣量，高負荷下的水樣只能儲存 2 至 3 天，否則膠羽特性及微生物相均會產生很大的變化，所以必需在兩天之內將所有的水樣觀察完畢。

在作微生物相觀察時，可依表 3.2各觀察項目所用之倍率所示之顯微鏡倍率觀察載玻片上每一個視

野中欲觀察之微生物種類及數量，並將整個載玻片全部觀察及登錄，最好作同一水樣三次觀察計數，

求得平均，以獲得客觀的數據。

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在建立此項處理功能診斷技術的初期，除了進行以上所述之現場檢測及微生物相觀察，尚需與各

處理單元之水質檢測結果作分析歸納（表格如表 3.3廢水處理功能記錄表所示），才能有效建立此項診斷技術。

3.2懸浮生長式生物處理功能診斷技術 由於懸浮生長式生物處理均需由後續之沉澱單元才得以固液分離，獲得良好的處理水質，故其影

響處理成效有兩項主要因子，其一為有機物的分解去除效果，這可由指標微生物得以判斷，其二則為

污泥的沉降性，可由顯微鏡觀察出膠羽的大小、結構（緊密或鬆散）、絲狀結構型態等作評估。茲分述

如下： 1.有機物的分解去除效果 日本下水道協會已找出活性污泥處理負荷溶氧狀況與微生物相之關係，如表 3.4活性污泥處理負荷

溶氧狀況與微生物相之關係所示。由表 3.4 可瞭解到高負荷狀況下，其微生物相呈現多量的分散狀細菌；而低負荷狀況下，其有殼型原生動物會出現較多，且分散狀細菌數量會非常少。

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由日本學者千種薰的研究，發現原生動物在活性污泥中出現的種類與個數也會隨著淨化過程中有

機物的減少而改變，一般原生動物的轉變順序是小型游泳性生物→大型游泳性生物→固著性生物（千

種薰，1985），圖 3.1在活性污泥生成過程中原生動物的變遷（千種薰，1985）詳細表示了原生動物的出現次序，由於這個出現次序的不同，可以藉著微生物相來進行曝氣槽的診斷，假如觀察到大量的鞭

毛蟲與纖毛蟲時，即顯示曝氣槽內的有機物量很多，此時即可(1)增加空氣量 (2)增加迴流污泥量 (3)降低 BOD、SS負荷 (4)延長停留時間 (5)將迴流污泥再曝氣，使 F/M比變小，即可使情況好轉。假如觀察到大量固著性生物，亦即接近圖 3.1之頂點狀態時，表示處理水中的有機物非常少，是處於好的狀態，因此繼續穩定地操作即可。假如雖然仍可觀察到固著性生物，不過大形變形蟲與後生動物輪蟲類

越來越多，這是顯示由於 F/M比變得非常小，污泥解體，而只有極少數的有機物殘留，必需(1)降低溶氧量 (2)進行污泥的移除 (3)提高 BOD、SS負荷 (4)縮短停留時間，才可改善處理狀況。

而在指標微生物與處理負荷之關係探討上，日本下水道協會於 1990年，歸納出活性污泥 BOD-SS

負荷與微生物相之關係（如表 3.5 活性污泥 BOD-SS 負荷與微生物相關係表所示）；美國PattersonandHedley也於 1992年，歸納出活性污泥有機物負荷狀況與微生物相之關係（如表 3.6活性污泥有機負荷與微生物相關係表所示）；此兩國學者均將負荷狀況分為 5類，但經工業污染防治技術服務團以下簡稱服務團實地進行工廠輔導驗證，以表 3.5 較為實用，並由此與 pH、DO 現場檢測值、處理水 BOD測值等，可歸納出圖 3.2處理水 BOD偏高之異常原因推測途徑處理水 BOD偏高之異常原因推測途徑。再由此擬訂出相關之處理對策，如表 3.7活性污泥操作所出現之微生物相及處理對策活性污泥操作所出現之微生物相及處理對策所示。目前國內由服務團群策群力，將歷年來輔導工廠之經驗及本

土微生物相進行彙整，完成「廢水處理功能生物診斷技術手冊」及「廢水處理微生物相觀察圖鑑」，提

供各界參考並應用於工廠的現場輔導及操作人員的訓練上，如照片 1 所示。服務團所建立的本土行業別原生動物特性，足可與美日並駕齊驅，唯有在絲狀微生物與行業特性關係上，由於國內人力較缺乏，

尚未作整體深入探討，有待國內各界合作努力。

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照片 1 服務團工程師運用功能診斷技術手冊及圖鑑海報，進行工廠現場輔導，並指導操作人員熟悉廢水處理功能生物診斷技術。

2.污泥的沉降性 國內部份學者專家曾對家庭社區生活污水活性污泥法處理進行深入探討，發現膠羽特性與污泥沉

降性有密切之關係；此項關係，經服務團應用於實廠活性污泥法技術輔導上，證實為一良好之功能診

斷技術，此項膠羽特性的觀察也運用顯微鏡作為工具。 (1)膠羽結構與 SVI之關係 圖 3.3 膠羽的結構與 SVI 之關係，顯示污泥中開放型膠羽所佔之百分比愈低時，則 SVI 值愈小，

當 SVI大於 200（亦即鬆化污泥）時，開放型膠羽佔 45％以上，而在 SVI值大於 400以上時，開放型膠羽所佔之百分比幾乎為一定值，約為 75％左右，由此可見，當活性污泥中開放型膠羽所佔比例高於45％以上時會造成污泥鬆化的現象。

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在開放型膠羽中，有一類膠羽較為特殊，整個膠羽是由絲狀細菌組成網狀構造，內含小型緊密的

膠羽，稱為結聚型膠羽（agglomerates），亦即此膠羽是由許多小型緊密的膠羽附著在絲狀細菌組成的網狀構造上，圖 3.4結聚型膠羽與 SVI之關係所示為結聚型膠羽與 SVI的關係，當 SVI值在 400及 400以上時，其污泥中約含 35％左右的結聚型膠羽；SVI值小於 300時，則結聚型膠羽所佔之百分比小於20％以下，亦即結聚型膠羽所佔之百分比愈高，則沉降性愈差。

(2)膠羽之大小與 SVI之關係 由圖 3.5 膠羽大小與 SVI 之關係顯示膠羽的大小可影響污泥的沉降性，在正常污泥中大型膠羽所

佔的百分比較高（約在 70％與 80％之間），小型膠羽的含量在 30％以下；當 SVI值漸增時，小型膠羽之含量亦漸增多；SVI值在 500及 500以上時，其小型膠羽之含量通常大於 60％，大型膠羽含量則在30％以下，由圖 3.6 膠羽的緊密度和形狀與 SVI 之關係也可看出中型膠羽的含量與 SVI 值無關，其含量在 20％至 30％之間。

(3)膠羽的緊密度及形狀與 SVI之關係 由圖 3.6 顯示，當污泥中緊密而接近圓球型膠羽所佔之百分比高時（約在 45％至 90％之間），其

SVI 值小；當緊密不規則型膠羽所佔之百分比高時，則 SVI 值大，同時可以看出，脆弱而接近圓球型膠羽與 SVI值之關係為：當 SVI在 200至 400之間時，此型膠羽約佔 20～25％；而當 SVI小於 200或大於 400時，此型膠羽只佔 5％左右；脆弱而不規則型膠羽與 SVI之關係為：SVI在 200至 400之間時，此型膠羽約佔 10～15％；而 SVI小於 200或大於 400時，則此型膠羽幾乎不存在。由此可見，當污泥中緊密而接近圓球型膠羽含量愈高，緊密而不規則型膠羽含量愈低，沉降性愈好。

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3.3附著生長式（生物膜法）生物處理功能診斷技術 一般在旋轉生物圓盤法中容易觀測出生物膜的數量，但在其他的生物膜法，如接觸曝氣法與滴濾

法進行生物膜的定量測定就比較困難。所有的生物膜法其曝氣槽內所能維持之污泥量（生物膜量）通

常都比活性污泥法高，然而生物膜量越多並不表示處理水質越好；相反的，生物膜量如果太多，反而

容易成為阻塞與產生厭氣惡臭的原因。以旋轉生物圓盤法而言，生物膜量如果在 5～10mg/cm2或更高，

就會引起架橋（生物膜變得太厚，使圓盤間閉塞的現象），於是產生了惡臭。 生物膜量通常是以 BOD 負荷來決定的，一般在 1～5mg/cm2的程度。在接觸曝氣法的生物膜量最

好是 2,000～5,000mg/L，若在 4,000～6,000mg/L 或更高，就會產生接觸材料的阻塞，一旦發生阻塞現象，就必須進行逆洗。還有，在旋轉生物圓盤法中也有以加壓水將生物膜強行剝離的設計例，這種生

物膜量的測定及作此種適當的控制在處理上是必要的。 在控制生物膜量的同時，也必須進行顯微鏡觀察，並配合生物膜的色澤、臭味鑑定，以判斷微生

物相正常與否。在高負荷與低負荷的情況下比較生物膜之微生物相，多半不像活性污泥那樣，能較容

易的以微生物相來反應處理水質。這是因為 BOD負荷越高，生物膜越厚，使好氧性與厭氧性二種微生物皆能生存的緣故所致。在低負荷時，由於生物膜薄，因此膜的表面與深處的微生物相沒有太大差別，

因此可以認定在生物膜內層出現的微生物種類與 BOD負荷有很大的關係。生物膜法多半是採用多段式的，正如上述，在最初與最後段由於 BOD負荷的差異，所以可以理解微生物有顯著的不同，在此主要是以與負荷的關係為重點，就生物膜處理功能診斷的指標微生物加以敘述。

1.負荷高的生物膜 以白硫絲菌（Beggiatoa alba）及膠團桿菌（Zoogloea ramigera）佔優勢，而毛口目草履蟲（Paramecium

caudatum）、膜口目豆形蟲（Colpidium）、毛口目腎形蟲（Colpoda 屬）、動物性鞭毛蟲波豆蟲（Bodo屬）及氣球屋滴蟲（Oicomonas 屬）等則大量地出現。生物膜色澤呈黑色、灰色，在以上這些微生物佔優勢的時候，接觸曝氣槽或滴濾池內的溶氧量都在 1mg/L以下。

2.負荷適當的生物膜 以緣毛目累枝蟲（Epistylis屬）、溝鐘蟲（Vorticella convallaria）、小口鐘蟲（Vorticella microstoma）、

蓋蟲（Opercularia屬）、輪蟲類旋輪蟲（Philodina屬）、轉輪蟲（Rotaria屬）等微生物佔優勢，線蟲類、寡毛類也出現相當多。還有絲狀細菌，菌類等的出現，生物膜的色澤是灰褐色的。

3.負荷低的生物膜 以有殼變形蟲鱗殼蟲（Euglypha屬）、蕈頂蟲（Arcella vulgaris）、變形蟲（Amoeba屬）、有殼變形

蟲（Centropyxis 屬）等佔優勢，而纖毛蟲類量減少，生物膜的色澤是褐色的。在低負荷的生物膜內會生存著大量的硝化細菌，進行硝化作用，採用多段處理槽操作的時候，一般最後段的生物膜是處於在

溶氧量 5mg/L或更高的情況。 4.更新快速的生物膜 更新快速生物膜常出現輪蟲類旋輪蟲、轉輪蟲、線蟲類雙胃線蟲（Diplogaster屬）、原始寡毛目紅

斑顠體蟲（Aeolosoma hemprichi）、原始寡毛目（Chaetogaster屬）、原始寡毛目吻盲蟲（Pristina屬）、原始寡毛目剛毛蟲（Nais 屬）等的微小動物，由於它們的活動使生物膜快速更新，其同時，也因而提高生物膜內部之傳氧效率，生物膜中最好有這些生物大量地存在。

5.後生動物異常增殖的生物膜 如果球水蚤（Moina 屬）、劍水蚤（Cyclops 屬）、圓水蚤（Alona 屬）等的甲殼類，紅斑顠體蟲

（Aeolosomahemprichi）等的原始寡毛類大量出現時，由於他們的攝食活動，使生物膜在水中分散，而增加處理水中的 SS。在嚴重的時候，有時生物膜幾乎消失殆盡，完全被甲殼類與寡毛類佔據了，寡毛類異常增殖時，生物膜的表面會逐漸變成為紅色。

6.產生惡臭的生物膜 當白硫絲菌（Beggiatoa alba）、異毛目水母蟲（Caenomorpha屬）、異毛目扭頭蟲（Metopus屬）、

毛口目草履蟲（Paramecium屬）微生物大量出現時，生物膜是處於溶氧濃度低的環境中，且產生惡臭。 由以上之敘述，可歸納出表 3.8生物膜法處理負荷狀況與微生物相關聯表。

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四、實例介紹 -------------------------------------------------------------------------------- 4.1前處理系統之評估 由顯微鏡觀察活性污泥膠羽中或生物膜中，纖維及雜質的含量多寡，可判斷生物處理前之攔污、

沉砂物理去除與化學混凝沉澱或浮除之操作狀況及追蹤改善作法之效果。

由照片 4.1造紙廢水曝氣槽之微生物相，箭頭所指者為紙類纖維（100倍拍攝，100X），每一顯微

鏡視野即可看到 2 根在 500μm 長度以上的紙類纖維，可瞭解此工廠之製程白水回收、廢水前處理等效果均不理想，應加強製程白水回收效果，減少原料的浪費；並需添加細篩單元於前處理系統中，使

活性污泥 MLSS 控制條件合理化、SVI 作正確地修正、減低沉澱池污泥氈高度、降低污泥膨化的嚴重性程度、減少污泥餅的產生量與脫水機的負荷，及相關之污泥脫水凝集劑的加藥費用。

由照片 4.2製革業廢水曝氣槽之微生物相，箭頭所指者為皮屑纖維（100X），可看到此條皮屑纖維

已超過 500μm 以上，顯示廢水前處理之各單元（攔污、沉砂、化學混凝、沉澱或浮除等）的固體物去除效果均不理想，需審慎評估各前處理單元之功能，增添細篩機及進行杯瓶試驗（JarTest）調整化學混凝加藥量，以提昇固體物的去除效果，並減少因管線及抽泥泵遭受阻塞而增加之故障機會與維修

負擔，同時亦能使活性污泥MLSS控制條件合理化。

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由照片 4.3染整業廢水曝氣槽之微生物相，箭頭所指者為染整纖維（100X），可看到染整纖維具有

明顯之顏色，其改善作法如照片 4.1及照片 4.2所述。各行業之纖維形狀均各不相同，由以上三張照片可明顯區分出來。

由照片 4.4 石化工廠廢水曝氣槽中之微生物相，箭頭所指者為 ABS 顆粒（100X），可看出石化工

廠之原料 ABS顆粒被鑲在污泥膠羽中，顯示製程產品收集系統仍有待加強；廢水前處理系統之細篩及物化浮除單元應再重新作系統評估及加藥量試驗，以修正其操作條件，並藉由微生物相之觀察來瞭解

改善作法之成效。

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由照片 4.5一般常在造紙業、染整業廢水及生活污水等曝氣槽發現之塑膠碎片（如箭頭 1所示），

而箭頭 2為小而鬆散之膠羽。（100X），可看出膠羽鬆散細小，且含數量不少的塑膠碎片，一般狀況下，其生物沉澱槽上澄液將非常混濁，固體物不易沉降。此狀況下，治標的方法上，應將生物沉澱槽的出

流水再經化學混凝沉澱／浮除，或經砂濾等後續單元處理。治本上，宜加強生物處理前的物化處理單

元的去除效果，並加強污泥迴流及曝氣量，而以顯微鏡觀察來追蹤改善成效。

由照片 4.6機械廠廢水曝氣槽中之微生物相，箭頭所指為包埋在污泥膠羽中之油滴（疑為切削油）

（100X），可看出污泥膠羽中包埋有油滴，這是因機械廠未作好製程減廢或是意外之切削油脂洩漏而進入廢水場所造成，應加強製程減廢、製程廢水分流前處理、防止管線洩漏，及增設廢水除油單元（如：

除油槽、膠凝槽、浮除槽等）。

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4.2活性污泥系統之評估 我們可以藉由指標微生物（圖 3.2、表 3.4、表 3.5、表 3.6）及膠羽特性，來迅速評估活性污泥有

機物去除效果及污泥沉降性的好壞。

由照片 4.7 長期處於超高負荷之活性污泥微生物相，箭頭 1 表示數量與密度均非常高之分散狀細菌，箭頭 2顯示膠羽呈現黑色厭氧狀態（100X）及照片 4.8將顯微倍率放大至 1000倍之分散狀細菌影像，顯示此活性污泥系統屬於超高負荷狀態，分散狀細菌密佈於膠羽之間，且膠羽均呈黑色厭氧狀態，

曝氣槽之溶氧一般均在 0mg/L 狀況。此項操作調整對策，應暫時停止廢水進流，加強曝氣量、增長曝氣槽停留時間，並將迴流污泥再曝氣與提高污泥迴流量。

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由照片 4.9活性污泥在衝擊負荷下之微生物相，箭頭 1所指為分散狀細菌，箭頭 2為已死亡但殼仍

存在之下毛目纖毛蟲 Chaetopira（被污泥膠羽包覆住），大量分散狀細菌的存在，顯示系統正處於高負荷的狀態，但由死亡之有殼下毛目纖毛蟲 Chaetopira 顯示出系統曾為低負荷操作，故可推測系統是處在高有機物進入曝氣槽下之衝擊負荷狀態，此項操作調整對策，可採下列三項作法：A.檢討製程，進行製程減廢及良好的製程管理（包括防止管線洩漏、製程相關藥劑用量再精確化等程序）措施，使負

荷降低；B.增加前處理單元的效率，包括增加攔污、沉砂、化學混凝的效果，及調勻槽、曝氣槽的曝氣量，並評估調勻槽大小是否足夠？是否在高水位操作？調勻功能是否能充分發揮之問題。C.當前二者（A.與 B.）均無法有效實施時，或改善階段的初期，宜在生物處理後，增加化學混凝的去除效果，以符合放流水標準。

由照片 4.10 活性污泥低負荷之微生物相，箭頭 1 所指者為正攝食細菌中之有殼下毛目纖毛蟲

Chaetopira，箭頭 2所指者為污泥膠羽，將 Chaetopira包覆住。(200X)，可看到正攝食細菌之有殼下毛目纖毛蟲 Chaetopira 及污泥膠羽，除此之外，未發現有分散狀細菌之存在，顯示系統是處於低負荷操作狀態。一般此種現象可作下列之操作調整：A.降低 MLSS 量（建議不宜低過 1,500mg/L 或微生物相中直到尚未產生膠羽解體及變形蟲為止），提高負荷；B.進行間歇曝氣或提高容積負荷（將曝氣槽調為1/2～1/3）的操作；C.逐次降低前處理有機物之去除效果，以提高活性污泥處理負荷。

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由照片 4.11有機物去除良好之微生物相，箭頭所指者為鐘形蟲，其圍口部纖毛運動驟烈，且柄中之線筋體連續，偶而有捲屈環繞收縮再彈出之運動出現，所出現之優勢微生物─一鐘形蟲，其活動性

甚強，且分散狀細菌很少的情況下，此系統之有機物去除效果將相當良好，生物處理功能已明顯發揮

功能，此種現象只要繼續維持此項操作條件即可。

由照片 4.12 系統遭受危害物質衝擊之微生物相，箭頭所指為閉鎖死亡、柄線筋體斷裂之鐘形蟲

（400X）閉鎖死亡、柄線筋體斷裂之鐘形蟲，可與照片 4.11正常之鐘形蟲作一對比；照片 4.12之微生物相顯示系統遭受危害物質衝擊之綜合反應，這些物質可能包括 pH值突然巨幅升降（如前處理之 pH加藥機故障）、重金屬物質或有毒物質的排入等。此種現象必需立即清查找出原因，加強製程減廢及廢

液分流前處理；生物處理系統則宜重新植種馴養。

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由照片 4.13操作正常下之微生物相，箭頭 1為輪蟲，箭頭 2為葡萄狀鐘形蟲，箭頭 3為緊密結構

之膠羽（100X），可看到輪蟲、鐘形蟲均存在，分散狀細菌非常少，顯示系統之有機物去除效果非常理想；而且膠羽也相當緊密，其沉降性必將良好，為一正常之活性污泥處理系統，操作上只要繼續維持

即可。

由照片 4.14活性污泥有機物去除良好但有輕微污泥膨化之微生物相，箭頭 1所指者為吸管蟲，箭

頭 2 為絲狀微生物纏繞之鬆散膠羽（結聚型膠羽）(100X)，可看到指標微生物吸管蟲的存在，顯示系統之有機物去除效果相當良好，但其膠羽結構鬆散脆弱，絲狀微生物含量不少等輕微污泥膨化現象；

此種狀況容易造成污泥氈過高(SV30可達 900ml/L以上)，導致膠羽溢流而出，影響沉澱槽的操作及放流水質。建議可進一步作絲狀微生物染色與生化鑑定，即可找出造成污泥膨化的原因。

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由照片 4.15活性污泥絲狀微生物大量生長中之小型纖毛蟲膜帶蟲 Cyclidium（箭頭所指者）(400X)，

可看出膜帶蟲的存在，顯示系統有曝氣不均、曝氣管線可能有破損、或是曝氣槽有曝氣死角、沉積物

累積的狀況，宜配合原設計加以深入瞭解，擬定改善之具體方案，並藉由微生物相的觀察，來評估執

行方案的成效。

當曝氣槽中出現多量的變形蟲（Amoeba）（如照片 4.16生物處理系統中所出現之變形蟲（Amoeba）

(400X)），而分散狀細菌量並不多的情況時，有下列兩種可能原因：A.活性污泥系統處於低負荷內呼吸期階段，污泥膠羽已明顯開始解體，B.多量之腐敗性廢水進入生物處理系統（有可能是生物池前之初沉池污泥厭氧分解大量上浮所致），此種狀況之膠羽組成脆弱，解體後之細小膠羽很多，污泥沉降後之

上澄液很混濁，若曝氣量未加以有效控制，將使膠羽被打散成小膠羽而影響放流水質之穩定性。此項

操作調整對策如下：A.減少腐敗性廢水進入生物處理系統，加強前處理單元，以防止厭氧情況的產生。B.逐次提高有機負荷量，或提高容積負荷（可將曝氣槽容積調為 1/2～1/3）或減低曝氣量進行間歇操作。

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4.3生物膜系統之評估 一般生物膜之微生物相觀察，由於採樣上的限制，除旋轉圓盤法及接觸曝氣法較能採到綜合性而

具代表之水樣外，其餘均要作多次不同系統結構地點之微生物相觀察，常造成操作者的困擾，在操作

調整上，微生物相的觀察更需與相關之 pH、DO 測值及 COD、BOD 的去除率相互印證，長期經驗累積才能獲得快速而準確的操作調整對策。有關之生物膜法處理負荷狀況與微生物相關聯狀況，可參閱

表 3.8進行操作調整。

照片 4.17偏低負荷接觸曝氣槽所出現之樹枝狀膠團桿菌（100X）之樹枝狀膠團桿菌，且分散狀細

菌非常少的情況下，一般為低負荷的生物膜微生物相。

照片 4.18負荷適當之生物膜微生物相，箭頭 1所指為顠體蟲，箭頭 2為輪蟲（40X）

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由照片 4.19適當負荷但開始有惡臭發生之生物膜微生物相，箭頭 1所指者為輪蟲，箭頭 2為鐘形

蟲，箭頭 3為變形蟲（如照片 4.16），箭頭 4為膜帶蟲（如照片 4.15），箭頭 5為白硫絲菌（Beggiatoa）具有滑動之運動性（如照片 4.20具滑動之運動性，體內有硫顆粒蓄積之白硫絲菌，一般出現在廢水有硫化物存在，為產生惡臭之指標性微生物（400X））(40X)，可看到輪蟲非常的多，且有鐘形蟲存在顯示系統之有機物去除已相當良好；不過，也發現有少量的變形蟲、膜帶蟲及多量的白硫絲菌存在，顯

示生物膜已開始老化解體，部份區域有阻塞現象，廢水成分中也有相當含量的硫化物。此種現象，可

進行下列之改善作法：A.可進行反沖洗操作，使生物膜恢復到更新快速的狀況。B.檢視系統是否有阻塞現象，並加以排除。C.進行廢水特性清查，找出硫化物含量高之廢水來源，加以分流預處理。D.加強調勻槽及系統的曝氣量。

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五、微生物相觀察技術之電腦網路輔導作法 -------------------------------------------------------------------------------- 服務團於 86年 5月起即群策群力，運用電腦網路系統及微生物相觀察技術，進行遠距技術輔導工

作，此輔導作業流程如圖 5.1輔導作業流程及照片 5.1廢水處理電腦網路輔導作業流程所示。

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服務團是運用此項作業流程，首先將工廠所傳來的 E-mail 影像加以初步研判，並用 photoshop 軟體進行編輯，標上處理單元名稱、異常狀況發生的時間等再存檔（如照片 5.2個案工廠以數位式相機拍攝異常狀況，用 E-mail傳送至服務團研判問題，再經 photoshop軟體標上單元名稱與發生時間。）。

工廠寄到服務團之活性污泥或生物膜水樣，經顯微鏡微生物影像電腦捕捉（如照片 5.3服務團將工

廠寄來的水樣進行顯微鏡微生物相電腦數位式影像捕捉及微生物相分析研判。），

用 photoshop軟體作編輯，標上觀察倍率、標尺長度、指標微生物之說明（如照片 5.4將捕捉下來

之數位化影像，用 photoshop軟體編輯，標上標尺長度及指標微生物，以便工廠參考。），

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並參考工廠提供之水質長期檢測資料，再以通用之文書軟體作功能診斷及操作調整對策建議檔案

（如照片 5.5 將標示後之微生物相圖檔運用通用之文書軟體，撰寫出功能診斷及操作調整對策建議檔案，再以 E-mail傳送給工廠參考。），

就可使用電子郵件（E-mail）傳送給工廠相關人員作為操作調整作法之依據。服務團在輔導建議傳

出後，並可視實際需要另行安排至工廠進行現場輔導成效追蹤（如照片 5.6服務團於輔導建議傳送工廠後，至工廠追蹤瞭解實地改善工作執行情形。）。未來，服務團透過網路視訊系統，進行更快速而有效

之遠距線上輔導。

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六、結語 -------------------------------------------------------------------------------- 由於生物處理所存在的微生物種類繁多，必定會有很多微生物無法在本網站資料中尋獲，因此，

希望使用者能購買本中心所出版：廢水處理功能生物診斷技術來參考，或逕洽本中心來共同探討研究。 中國技術服務社 工業污染防治中心 TEL:(02)87737335轉 407林正祥 FAX:(02)87737276 E-mail:林正祥