آب

مقدمه
همانطور كه مي دانيم آب عامل حيات مي باشد و زندگي انسان، حيوانات و گياهان بدون آب ممكن نمي باشد. تمام انواع فعاليتهاي انسان مستلزم مصرف نوعي آب از نظر كيفيت شيميايي مي باشد.
آبهاي مصرف شده در زندگي ما به نحوي به منآبع اوليه خود برگشت داده مي شوند ولي اغلب آبي كه پس از كاربرد به منآبع طبيعي برگردانيده مي شود واقعا همان آب اوليه نمي باشد و انتقال دهنده انواع و اقسام ناخالصي ها مي باشد. با توجه به اينكه آب بصورت كالاي تقريبا رايگان در اختيار انسان قراردارد، بشر در نگهداري آن و آلوده نكردنش سعي كافي و لازم را مبذول نمي نمايد و تنها وقتي كه براي تهيه آب با خصوصيات معين با مشكلاتي مواجه گرديد به اهميت آن بيشتر خواهد انديشيد.

از ديرباز مي دانند كه آبهاي طبيعي قادرند مواد آلي و آلوده كننده اي را كه از طريق تخليه فاضلاب و پسآب دريافت مي كنند، تحت تاثير ميكروارگانيسم ها اكسيدكننده و نتيجه اين عمل مصرف اكسيژن محلول آبها مي باشد. اگر مصرف اكسيژن محلول = از جانشين شدن آن انجام پذيرد، بسرعت مقدار اكسيژن آنها تقليل يافته و در چنين‌آبهايي نه تنها موجودات آبي مثل ماهي كه نخواهد توانست زندگي نمايد بلكه در اكثر مصارف اين آبها قآبل استفاده نبوده و يا تبديل آنها با روشهاي تصفيه به آب با مشخصات مورد نظر بقدري پر خرج خواهدبود كه تصفيه و تبديل آنها از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نمي باشد.

يكي از مهمترين عوامل آلوده كننده آبها فضولات و پسآب مي باشد بطوري كه تخمين زده اند هر متر مكعب فاضلاب تصفيه نشده مي تواند ۴۰ تا ۶۰ متر مكعب آب را به شدت آلوده نمايد. بطوري كه اگر اكسيژن اين آبها بسرعت تامين نشود، در هيچ مصرفي آب آلوده شده قآبل استفاده نخواهدبود.
متاسفانه افزايش شهرنشيني و پيشرفتهاي صنعتي نه تنها باعث بالارفتن ميزان مصرف آب گرديده بلكه ميزان آلودگي آبها را افزايش داده است. مخصوصا كه با گذشت زمان به علت كاربرد دهها محصول شيميايي جديد در زندگي روزمره و ورود آنها در فاضلاب شهري و تخليه فاضلاب شهري و تخليه فاضلاب در آبها و يا مصرف هزاران تركيب جديد شيميايي در صنايع و تخليه. آنها به جريانها از

طريق پسآبها موضوع آلودگي آبها را پيچيده تر ساخته است. در كشاورزي مدرن نيز با مصرف انواع كودها و مواد دفع آفات گياهي و حشره كش ها هميشه قسمتي از اين تركيبات بصورت فاضلاب شستشوي زمين هاي زراعي و يا محصولات كشاورزي به جريانهاي آب سرازير مي گردد.
همانطور كه گفتيم آب بصورتي تقريبا رايگان در اختيار بشر قرارداده شده و ساده ترين وسيله انتقال دور ريختني هاي اجتماعات مي باشد در بعضي نقاط انسانها بدون توجه به مسائل بهداشتي و بدون توجه به اينكه آبي كه در محلي به انواع آلودگي آغشته شده در پايين تر به عنوان منبع آب آشاميدني مورد استفاده قرارمي گيرد. حتي زباله هاي حاصل از فعاليت روزانه را در آب تخليه مي نمايند.
درياها اكثرا دريافت كننده مقادير قآبل توجهي نفت و پسآبهاي صنعتي هستند و مصيبتهايي كه در اثر وجود نفت در آبها در سواحل كشورها از نظر مرگ و مير ماهيها و پرندگان و غيرقآبل استفاده شدن سواحل موجود آمده يكي و دو تا نيستند. از جمله در سواحل ژاپن به علت تخليه پسآب كارخانه اي كليه ماهي هاي دريا تا مسافت دوري به علت وجود سموم زياد در پسآب آلوده و

مسموم شدند. بطوري كه در عرض چند روز مجبور شدند اين ماهيهاي مسموم را به منظور دورساختن از دسترس مردم صيد و معدوم نمايند.
يا در ۱۹۶۰ بود كه تخليه پس آبهايي كه شديدا آلوده به فلزات سنگيني مثل روي- سرب- كادميوم بودند و مصرف آبهاي آلوده در كشاورزي باعث گرديد كه اولا برنجهايي كه با اين آبهاي آلوده آبياري شده از رشد باز ايستند.

ثانيا: افرادي كه از آب آلوده به عنوان منبع آب آشاميدني استفاده كردند به نوعي ناراحتي استخوان كه در اثر آن استخوانها نازك و شكسته مي گرديد،‌دچار شدند.
بعدها معلوم گرديد هردوي اين ناراحتي ها بعلت سرب و كادميوم زياد موجود در آب آلوده بوده است. تقريبا ۷ يا ۸ سال پيش بود كه در شمال ايران به علت تخليه پسآب كارخانه آبكاري فلزات كه محتوي مقادير زيادي سيانور- كرم- مس – روي و بعضي ديگر از فلزات سنگين بود، حدود دو ميليون ماهي تلف شدند و شايد در بعضي نقاط صنعتي هنوز اين گونه ضايعات بدون سر و صدا به علت تخليه پسآب در آبها اتفاق مي افتد.
آبهاي زيرزميني نيز مخصوصا در شهرهاي بزرگي كه سيستم جمع آوري و تخليه فاضلاب ندارند در اثر تماس فاضلابهاي دفع شده در زمين بشدت آلوده مي شوند واين موضوعي است كه در شهر تهران به وضوح مشهود مي باشد و در حال حاضر كمتر آب زيرزميني پيدا مي شود كه از آلودگي ناشي از دفع سنتي فاضلاب مصون مانده باشد و حتي در سالهاي اخير به غلظت قآبل توجهي از فلزات سنگين در اين آبها برخورده اند.
انتقال بيماريهاي گوناگون از طريق آب آلوده هزاران سال است كه بزرگترين مشكل براي آدمي محسوب شده و هنوز هم متاسفانه اين موضوع يكي از مهمترين مسائل آلودگي آبها را تشكيل مي دهد. افزايش مداوم تقاضاي انرژي نتيجه اش اين شده كه در بعضي آبها آلودگي حرارتي به مقدار زياد بالا رفته و در نتيجه بعلت سرعت فعل و انفعالات زيستي در اثر افزايش حرارت تغييرات مهمي در حيات آبي تحميل گرديده است و چه بسا اين تعييرات باعث مرگ و مير ماهي ها كه عملا غذاي انسان مي باشد، شده است.
پيش بيني كرده اند كه اگر تمام فاضلابها و پسآبها را كه از تصفيه به آبهاي طبيعي تخليه نمايند تمام آبها آلوده خواهدشد و اين خود نويد فاجعه اي است كه انسان در آينده به علت آلودگي آبها با آن مواجه است و اين بلايي است كه انسان به دست خود به آن مبتلا گرديده و يا جريمه اي است كه به علت مدرن شدن زندگي مي پردازد.
بديهي است تخليه فاضلاب تصفيه شده به آنها باعث تقليل اكسيژن محلول به ميزان كمتر از تخليه فاضلاب تصفيه نشده خواهد گرديد و آبي كه فاضلاب تصفيه شده دريافت مي كند، سريعتر عمل اكسيژن گيري و جبران تقليل آن راانجام خواهدداد. بعلاوه ميزان آلودگي اين گونه آبها در حدي نخواهدبود كه نتوانيم از آنها در مصارف شرب- صنعت و كشاورزي استفاده نماييم.
توجه كافي به كليه مطالبي كه تاكنون بيان گرديد،‌نتيجه مي دهد كه:
اولاً: تصفيه فاضلاب علاوه بر اينكه آلودگي هاي محيط را به ميزان وسيعي كاهش مي

دهد،‌فاضلابهاي تصفيه شده را با اطمينان مي توانيم در آبها يا زمين تخليه كنيم.
ثانيا:‌فاضلاب تصفيه شده به طريق بيولوژيكي براحتي مي تواند مصارفي در كشاورزي و يا صنعتي به عنوان آب خنك كننده در مراكز توليد نيرو داشته باشد.

ثالثا: بقاياي موادي كه انسان مصرف كرده است و به صورت مواد دفعي داخل فاضلاب گرديده در روشهاي تصفيه بصورت لجن فعال زائد بعد از عمليات هضم لجن به عنوان كود بسيار مناسب و مطمئن براي بارووري زمين هاي زراعتي قآبل مصرف خواهدبود.
به عنوان مثال در صورتي كه قسمتي از فاضلاب تهران جمع آوري و تصفيه و به عنوان آبياري زمين هاي كشاورزي مورد استفاده قرارگيرد،‌خواهيم توانست هزاران هكتار زمين در دشت تهران و دشت ورامين را زير كشت برده و با اين عمل علاوه بر مسائل اقتصادي از نظر توليد محصولات كشاورزي از خراب شدن ساخت = به علت نفوذ فاضلاب در زمين و از آلوده شدن آبهاي زيرزميني پرارزش و بسياري مسائل ديگر جلوگيري كرده باشيم.

ميكروبيولوژي فاضلاب
ميكروارگانيسم هاي موجود در محيط آبي (آب يا فاضلاب) مجموعه اي از موجودات ريز جانوري و گياهي هستند كه در انواع ويروس ها، باكتريها، تك ياخته ها و پرياخته ها ، قارچها و جلبك ها، كيفيت ميكروبي نمونه هاي آب و فاضلاب را تعيين مي كنند. گروهي از آنها بيماري زا بوده و از طريق مصارف گوناگون آب به اشكال بيماريزاي مستقيم و غيرمستقيم موجب بيماري و ناخوشي مي شوند.
دسترسي از ميكروارگانيسم هاي محيط آبي توانايي ايجاد مزاحمت در صنايع آب، سيستم هاي انتقال آب و فاضلاب و مخازن نگهداري آب را داشته و در نتيجه بسياري از آنها ناخواسته و مزاحمند.
تعدادي از ميكروارگانيسم ها نيز از نظر فرايندهاي تصفيه بيولوژيكي اهميت مي يآبند و حضور و فعاليتشان در اين گونه موارد ضروري و حمايتي مي باشد.
آزمايشهاي ميكروبيولوژيكي از نظر نوع موجودات مورد مطالعه و نيز با توجه به هدف از بررسي كيفيت منآبع آب و فاضلاب گوناگوني بسيار دارند كه از ميان آنها آزمايش هاي تعيين كيفيت باكتربيولوژيكي بدليل اهميت بيشتر بويژه از جهت بيماريزايي به عنوان شاخص هاي ميكروبي آن مورد بحث قرار مي گيرند.
اهميت بيماريهاي مرتبط با آب بويژه انواع مختلف توسط آب آشاميدني سبب شده كه بررسي كيفيت آب از نظر ميكروارگانيسم هاي بيماريزاي موجود در آن جايگاه ويژه اي در آزمايشهاي كيفي آب و فاضلاب بيآبد.

نخستين هدف اين بررسي ها، تعيين ميزان آلودگي آب به فاضلابهاي انساني است زيرا عوامل بيماريزاي موجود در روده انسان و ديگر جانوران خونگرم مي توانند به آب راه يافته و به طور مستقيم و غيرمستقيم انسان را بيمار سازند. با اينكه تعيين حضور باكتريهاي بيماريزا در آب امكان پذير است ولي تفكيك و شناسايي بسياري از آنها غالبا پيچيده بوده و دس

تيآبي به نتايج كمي در اندازه گيريها مشكل مي باشد.
بنآبراين براي ارزيآبي كيفيت آب از جهت آلودگي به اينگونه عوامل بيماري زا از شيوه اي غيرمستقيم و مبتني بر شناسايي و تعيين گروهي خاص از باكتريها كه بنام باكتريهاي شاخص ناميده مي شود،‌استفاده مي گردد.
به منظور انتخآب شاخص هاي مناسب باكتري هاي گروه كلی فرم كه معمول ترين ميكروارگانيسم هاي طبيعي روده انسان و ديگر جانوران خونگرم مي باشند، به عنوان معيارهاي بهداشتي آن پيشنهاد شده اند. هرچند كه تجربيات نشان داده است كه آنها براي اين منظور بهترين و كاملترين نمي باشند.
كل كليفرمهاي باكتريهاي گرم منفي هستند كه مي توانند ظرف ۲۴ تا ۴۸ ساعت در دماي ۳۵ تا ۳۷ لاكتوز را تخمير كرده و اسيد، گاز ، آلدئيد توليد نمايند.
اين گروه سيتوكروم اكسيد از منفي بوده و قادر به توليد اسپور نمي باشد.
كلی فرمهاي مدفوعي يا كلي فرمهاي گرما دوست زير گروهي از باكتريهاي كلي فرم بوده كه ضمن دارآبودن تمام ويژگيهاي گروه اصلي،‌در دماي بالاتر (۴۴ تا ۵/۴۴ درجه سانتيگراد) رشد بهتري داشته و مي توانند از تيرپتوفان ايندول توليد كنند.
باكتريهايي كه تمام ويژگيهاي اشاره شده را دارند تحت عنوان اشيرشيا کلی شناخته مي شوند.
تاييد حضور اشيرشيا كلي به وسيله روشهاي دقيق تر صورت مي گيرد.
ميكروبيولوژي لجن فعال:
روند لجن فعال يك روند بيولوژيكي است. لجن فعال انواع مختلفي از ميكروارگانيسم ها تشكيل شده است كه كشت مخلوط يا mixed culture ناميده مي شود. آزمايشات ميكروبيولوژيكي لجن فعال براي تعيين طبيعت فيزيكي فلوك هاي لجن فعال و انواع ارگانيسم هاي رشته اي مفيد است.
آزمايشات ميكروسپكوپيك لجن، ته نشين و اختصاصات چسبندگي لجن را تعيين مي كنند. شما نه تنها بايد انواع ميگروارگانيسم هاي موجود در حوض هوادهي را بشناسيد بلكه بايد بدانيد چگونه محيط مناسب براي رشد ميكروارگانيسم ها را فراهم كنيد. هرچه بيشتر درباره ميكروبيولوژي بدانيم، ميكروارگانيسم ها را بهتر كنترل خواهيم كرد.
نمونه برداري:
نمونه مايع مخلوط لجن فعال بايد در نقاطي كه خوب هم زده مي شود يا از نقطه خروجي حوضچه هوادهي يا از كانال بين حوض هوادهي و حوض ته نشين برداشته شود.
نمونه مخلوط بايد از زير سطح، بدون هيچ كف يا مواد شناور برداشته شود. اگر لجن فعال داراي كف است،‌بايد يك نمونه از كف آن بطور جداگانه از نقاط زير برداشته شود. از سطح نقطه انتهايي حوض هوادهي، از سطح كانال بين حوض هوادهي و ته نشيني و از سطح حوضچه ته نشيني ثانوي.
بايد توجه كرد كه نمونه برداشت شده از زير سطح عاري از كف باشد. اگرچه كف ها مي توانند

بقدري لخت با ويسكوزيته زياد باشد كه ورود آنها به داخل بطري نمونه برداري دشوار باشد به همين منظور آنها نبايد رقيق شوند زيرا يكي از مشاهداتي كه ممكن است اهميت داشته باشد، رآبطه بين فراواني ارگانيسم هاي رشته اي در كف با ارگانيسم هاي مايع مخلوط است كه با يكديگر مقايسه مي شوند.
برخي از روندهاي تعديل شده لجن فعال نظير Step-feed و تثبيت تماسي stabilization contact كه بيش از يك حوض هوادهي دارد، لجن فعال در تمام حوضچه ها اغلب، فلوك ها و ارگانيسم هاي

رشته اي با اختصالات مشآبه دارد. بنآبراين اغلب نيازي به نمونه برداري از هر دو حوضچه نيست و برداشت نمونه از نقطه انتهايي حوضچه هوادهي كافي است. يك استثناء براي اين سيستم ها وجود دارد و آن اين است كه اگر شرايط در حوضچه هاي هوادهي متفاوت باشد، براي مثال در سيستم لجن فعال با سكانس هوازي و بي هوازي اختصاصات فلوك ها ممكن است در لجن هر دو حوضچه متفاوت باشد. براي سيستم هاي دو مرحله اي لجن فعال نظير مرحله كربني لجن و مرحله نيتریفيكاسيون يك نمونه از حوض هوادهي هر مرحله براي تعيين اختصاصات ساختار فلوك و طبيعت ارگانيسم هاي رشته اي ضروري است. در همه موارد بايد توجه داشت كه براي انجام آزمايشات روتين ميكروبيولوژيكي نمونه همواره بايد از نقطه معين برداشته شود. نقاط نمونه برداري را معين مي كنيم.
وسايل مورد نياز براي نمونه برداري:
براي جمع آوري نمونه هاي مورد نياز مشاهدات ميكروسكوپيك به يك بطري كوچك پلاستيكي به حجم ml300-100 نياز داريد و يك ميله اي كه بطري را به آن وصل نمايد. ميله مي تواند دسته جارو يا يك لوله اينچ باشد.
اگر شما از ميله دسته بلند با بطري بزرگ براي نمونه برداري SVi در اختيار داريد، مي توانيد براي آزمايشات ميكروسكوپيك از همين وسيله استفاده كنيد و بطري كوچك را به توسط بطري بزرگ پر نماييد. توجه داشته باشيد قبل از پركردن بطري كوچك،‌نمونه در بطري بزرگ بايد به شدت مخلوط گردد.
-انتقال نمونه و نگهداري آن
نمونه ها بايد تا آنجا كه ممكن است خيلي زود مورد آزمايش قرارگيرد. هنگامي كه آزمايشات در محل انجام مي گيرد، تاخير در انجام آزمايشات به مدت چندين ساعت نتيجه مطلوب دربرنخواهدداشت. هنگامي كه نمونه ها براي آن نيز به آزمايشگاه انتقال داده مي شوند بايد ظرف نمونه برداري داراي يك فضاي خالي جهت جلوگيري از بي هوازي شدن نمونه وجود داشته باشد. هيچ تركيب شيميايي به نمونه اضافه نمي شود. و نيز نمونه نبايد = گردد زيرا ساختار فلوك ها و رشته ها تغيير مي كند. براي تعيين مشخصات فلوك ها و ارگانيسم هاي رشته اي هرگاه آزمايشات با فاصله زماني طولاني نمونه برداري انجام گيرد. نگهداري نمونه در ۴ در يخچال ضروري مي باشد.

نمونه هاي حاصله از تصفيه خانه هايي كه پائين و MCRT بالا دارند،‌انجام آزمايشات بسازمان طولاني تر نمونه برداري براي تعيين مشخصات فلوك ها و رشته ها دقيق تر از تصفيه خانه هايي است كه بالا و MCRT پايين دارند. براي آزمايش نمونه هايي كه MCRT بالا دارند،‌نمونه ۷ تا ۱۰ روز بعد از نمونه برداري نتيجه رضايت بخشي خواهدداد در حالي كه براي لجن هايي كه MCRT پايين دارند، بهتر است نمونه در طي ۳ تا ۴ روز بعد از نمونه برداري آزمايش گردد.
براي مشاهده ساير ارگانيسم هاي شاخص نمونه جمع آوري شده تا ۱۵ دقيقه بعد از نمونه برداري بايد مورد آزمايش قرارگيرد. برخي ارگانيسم ها به فقدان اكسيژن بسیار حساس هستد و اگر نمونه خيلي كهنه شود، آنها خواهند مرد.
لوازم مورد نياز آزمايشگاهي:
۱- اسلايد به طول ۳ اينچ و عرض ۱ اينچ و ضخامت mm1.06-0.96
2- لامل با ۲۵ ميزان با بزرگنمايي x10
3- پيپت
۴- كاغذ براي پاك كردن لنز ميكروسكوپ
۵- ميكروسكوپ
روش هاي آماده سازي نمونه:
قبل از آماده سازي نمونه توجه داشته باشيد كه لام و لامل بايد تميز شوند و همواره از قسمت بغل آن گرفته شود تا لام و لامل كثیف نشود. مي توانيد لام و لامل را به روي يك تكه كاغذ مخصوص پاك كردن ميكروسكوپ قراردهيد به دو روش مي توان نمونه را آماده ساخت:
۱- روش تر يا نمونه زنده كه براي مشاهده ميكروارگانيسم هاي زنده به كار مي رود.
۲- روش خشك يا روش اسلايد كه رنگ آميزي شده براي مشاهده ميكروارگانيسم هاي فيلامنتوس يا رشته اي بكار مي رود.
اهميت ميكروارگانيسم ها:‌
لجن فعال يك كشت مخلوطي است از انواع ميكروارگانيسم ها كه شامل باكتري ها،‌پروتوزوئرها،‌روتيفرها و گاهي كرم ها،‌قارچ ها و انگل ها مي باشد. تمام ميكروارگانيسم ها در شاخه گياهان و حيوانات طبقه بندي مي شوند.
اخيرا دانشمندان ارگانيسم هاي زيادي يافته اند كه خصوصيات گياهان و جانوران را با هم دارا هستند بنآبراين آنها را در يك شاخه سومي به نام پروتيست ها كه شامل پروتورزا- انگل ها،‌قارچها و باكتريها است، طبقه بندي كرده اند.
۱-باكتريها
باكتريها موجودات تك سلولي هستند و يكي از عاملين مهم پروسه لجن فعال به شمار مي آيند. سلولهاي منفرد آنها از نظر شكل به چند دسته تقسيم مي شوند:‌
۱- اشكال گرد يا كوكوس
۲- اشكال ميله اي بنام باسيلوس
۳- اشكال واو شكل بنام اوبيريو
۴- اشكال فنرمانند يا مارپيچي بنام اسپيريليوم
واحد اندازه گيري باكتريها ميكرون است و هر ميكرون برآبر ميليمتر يا اينچ است. بيشتر باكتريها حدود ۵/۰ تا ۱ ميكرن پهنا و ۵-۲ ميكرون درازا دارند. حجم يك اينچ مكعب مي تواند شامل ۹ متر ميليون باسيل به اندازه متوسط باشد.
باكتري ها از طريق تقسيم دوتايي تكثير مي يآبند و زمان لازم براي تبديل يك سلول به دو سلول را زمان توليد گويند. گونه هاي مختلف باكتريها زمان g.T متفاوتي دارند كه از چند دقيقه تا چند روز متفاوت است.

همچنين تغيير شرايط محيط برروي g.T باكتري ها موثر است باكتري Ecoli كه در روده حيوانات خونگرم و انسان يافت مي شود برآبر با ۱۷ دقيقه در يك محيط كشت مايع دارد. در حالي كه g.T 5/12 دقيقه در شير دارد. هر شخص روزانه ۲۰۰ ميليون Ecoli دفع مي كند.
وقتي باكتري در محيط مايع مناسبي قرار گيرد و درجه حرارت آن مناسب باشد، باكتري داراي مراحل متمايزي از رشد خواهدبود. چگونگي رشد را مي توان توسط منحني نمودار كرد. به اين ترتيب كه لگاريتم تعداد باكتري ها را كه در زمان هاي مختلف بدست آمده، در محور عمودي و زمان را در محورافقي قرارداده، منحني را رسم مي

كنند. منحني رشد را مي توان به چهار مرحله تقسيم نمود:‌
۱- مرحله رشد كند
۲- مرحله رشد لگاريتمي
۳- مرحله ركود
۴- مرحله مرگ
۲-ميكروارگانيسم هاي رشته اي:
بسياري از ميكروارگانيسم هاي رشته اي در لجن فعال از سلولهاي منفردي كه به يكديگر زنجيروار متصل شده اند، و يك زنجيره بلند را تشكيل مي دهند، ساخته شده اند.
الف- ميكروارگانيسم هاي رشته اي بلند
ب- باكتري هاي رشته اي كوتاه
الف- ميكروارگانيسم هاي رشته اي بلند
انواع بسيار زيادي از باكتري هاي رشته اي بلند مي توانند در لجن فعال رشد نمايند. شما اغلب مقدار كمي از آنها را در فلوك هاي لجن فعال پيدا خواهيد كرد. وضعيت باكتري هاي رشته اي سبب مي شود كه اجزاء مختلف در لجن به هم بچسبند و به عبارتي اسكلت اوليه فلوك ها را تشكيل مي دهند پديده بالكينگ لجن هنگامي رخ مي دهد كه هريك از رشته ها يا رشته هاي مختلف رشد مي كنند و فلوك را گسترده و منبسط مي سازند . اين وضعيت از بهم چسبيدن لجن در حوض ته نشين ثانويه جلوگيري مي كند. رشته هاي بلند اغلب به سرعت رشد مي كنند و يكباره درون سيستم تثبيت مي شوند.

يك لجن در مدت دو يا سه روز دچار مشكل بالكينگ مي شود. مشاهدات روتين لجن از زير ميكروسكوپ شما را قادر مي سازد تا افزايش تعداد رشته هاي بلند را مشخص كنيد، قبل از آنكه مشكل جدي بالكينگ رخ دهد.
انواع مختلفي از رشته هاي بلند وجود دارد كه در محيط هاي مختلف رشد ميكنند در يك محيط نامناسب كه رشته رشته هاي بلند افزايش مي يآبد مي تواند به دلايل زير باشد.
۱٫ روند راهبردي تنظيم نسبت نظيرDO پايين
۲٫ كمبود موادغذايي و فاضلاب ورودي

۳٫ وجود مواد مناسب در فاضلاب ورودي يا در نهرهاي جاري كناري كه به تصفيه خانه برمي گردند.
پديده بالكينگ لجن بيشتر در طول ماههاي گرم در تصفيه خانه هايي با روش مرسوم رخ مي دهد. اين مشكل اغلب حاصل خارج از تنظيم شدن روند راهبري است يكي از انواع عام آن sphaerotilus است كه با Do پايين يا بالا دخالت دارد.
باكتري هاي سولفور Thriotrix يك باكتري رشته اي بلند است كه درحضور يونهاي سولفيد به خوبي رشد مي كنند. غلظت بالاي يونهاي سولفيد كه ممكن است در فاضلاب خام بالا باشد. در اولين حوض ته نشين با زمان ماند بالا توليد مي شوند و در نهرهاي كناري فاضلاب كه به حوض هوادهي برمي گردد، يافت مي شوند.ويا ممكن است در حوض هوادهي با Do پايين در زمان كوتاهي توليد شود.
ب- باكتري هاي رشته اي كوتاه
يكي از معمول ترين باكتري هاي رشته اي كوتاه در تصفيه خانه هاي با روش لجن فعال وجود دارد كه از نوع اكتينوميست ها است و نوكارديا ناميده مي شود.
اين باكتري رشته اي كوتاه شاخه هاي تار مانندي را در ظاهر شان توليد مي كنند.
نوكارديا عامل بالكينگ لجن نيست اما در تشكيل كف يا در كف هاي حوض هوادهي دخالت دارد و بصورت كف هاي قهوه اي در حوض ته نشين ثانويه ظاهر مي شود. باكتري هاي رشته اي كوتاه رشد بسيار كندي دارند و در كنار اجزاء فلوك رشد مي كنند.
مشاهده نمونه رنگ آميزي شده براي نشان دادن نوكارديا در مراحل رشد ضروری است با افزایش مقدار نوکاردیا شما آنها را در اجزاء فلوك ها در فضاي باز بين آنها خواهيد يافت و نيز افزايش كف در حوض هوادهي و كفهاي شناور را در حوض ته نشيني ثانوي بدنبال خواهدداشت.
حضور نوكارديا در لجن فعال تصفيه خانه هايي كه به روش هاي زير نامبرده مي شوند، معمول است extended aeration plants- cantact stabilization – step و درتصفيه خانه فاضلاب به روش conventional معمول نيست.
رشته هاي نوكارديا با پايين بودن Do و يا پايين بودن نسبت همراه است تشكيل كف ها در حوض هوادهي براين اساس است كه سلولهاي نوكارديا چون قآبليت آب پذيري كمي دارند به فلوك هاي لجن فعال و حبآب هوا متصل شده كف هايي به رنگ قهوه اي تيره مي سازد.
آغازيان – پروتوزوآ
پروتوزوآها سلولهاي منفردي هستند كه اندازه آنها ۱۰ ميكرون مي باشد و اغلب آنها با درشت نمائي x100 قآبل رويت مي باشد. برخي از مردم پروتوزوا را در شاخه حيوانات طبقه بندي مي كنند. پروتوزوآ مي توانند ارگانيسم هاي شاخص ناميده شوند. حضور آنها يا عدم حضور آنها نشانگر مقدار باكتري ها در لجن فعال و درجه تصفيه است. پنج نوع از پرتوزوآ ممكن است مشاهده نماييد.
۱- آميب ها
۲- ماستيگوفورا يا تاژكداران
۳- مژكداران شناوران آزاد

۴- مژكداران شاخه دار
۵- سكتوريا
آميب ها
آميب ها داراي غشاء سلولي قآبل انعطافي هستند كه مي توانند با حركت پروپلاسم خود تغيير شكل دهند. آميب ها با ايجاد پاهاي كاذب به آهستگي حركت مي كنند.‌آميب ها در اندازه هاي ۳۰ تا ۶۰۰ ميكرون يافت مي شوند آنها مي توانند مواد غذايي را به كمك غشاء سلولي جذب نمايند و يا با ايجاد پاهاي كاذب مواد جامد و ساير ارگانيسم ها را ببلعند. آميب ها اغلب به تعداد كمي در لجن فعال حضور دارند. آنها را مي توان با بزرگنمايي x100 مشاهده كرد اما به دليل حركت كند غالبا به صورت مواد جامد در بين لجن فعال ديده مي شوند.

آميب ها در لجن فعال هنگامي ارگانيسم هاي غالب هستند كه تصفيه خانه در حال راه اندازي است و يا هنگامي كه سيستم تثبيت شده آشفته شده باشد و در حال بازگشت به حالت اوليه باشد و يا هنگامي كه سيستم با نسبت بالائي راهبری شود. آميب ها برروي مواد آلي رشد مي كنند و قادرند در مقآبل Do پايين محيط مقاومت نمايند.
تاژكداران:
اين موجودات كوچكند و اندازه آنها ۲۰-۵ است . متحرك هستند و به كمك يك تاژك يا بيشتر حركت مي نمايند. بسياري از گونه هاي آن در لجن فعال ديده مي شوند. با بزرگنمايي x100 قآبل مشاهده هستند از مواد آلي تغذيه مي كنند تاژكداران كوچك هنگامي ارگانيسم غالب هستند كه نسبت بزرگ باشد و MCRT در حد طبيعي باشد حضور آنها نشان دهنده Do پايين است . در روشهاي Conventional mod با Step-feed , Contact Stabilization حضور آنها مي تواند نشان دهنده BOD‌بالا باشد.
تاژكداران بزرگتر ميكرون ۷۰-۴۰ با لنز x100 به خوبي ديده مي شوند. حضور تاژكداران بزرگتر به عنوان ارگانيسم غالب نشانگر بالا و MCRT پايين است.
شناوران آزاد مژكدار:
شناوران آزاد مژكدار داراي تعداد زيادي تار در اطراف سلول خود هستند كه مژه ناميده مي شود. مژكداران با حركت مژه هاي دهاني مواد غذايي را به سمت دهان هدايت مي نمايند. اندازه آنها ۴۰۰-۲۰۰ است. برخي از گونه هاي آنها داراي مژه هايي است كه محكم بوده و به منظور خزيدن بروي تكه هاي لجن استفاده مي كنند. مژكداران اغلب تحت شرايط عنوان مناسب براي تشكيل فلوك ديده مي شوند و عموما معرف رآبطه ي خوب لجن فعال است آنها در لجن فعال با ميزان بالائي از باكتري به عنوان ارگانيسم غالب به شمار مي روند.

مژكداران ساقه دار:
اين مژكداران برروي ساقه هاي قآبل انعطافي رشد مي كنند كه به مواد جامد متصل مي شوند. بيشتر اين مژكداران به شكل زنگوله اي يا لاواش هستند و باكتري ها را با كلك گردآب ايجاد شده توسط مژه هاي گرداگرد دهان به داخل گلوي سلولي هدايت مي كنند. هنگامي كه گلوي سلولي پر از غذا باشد، زنگوله بسته شده و ساقه به حال فنري برمي گردد وهنگامي كه غذا هضم شد، ساقه صاف شده و زنگوله براي يافتن غذاي بيشتري باز مي شود. معمولا هنگامي كه مژكداران ساقه دار در لجن فعال ديده شوند، و به شكل ارگانيسم هاي منفرد برروي شاخه هاي منفرد باشند،‌مي توان گفت MCRT افزايش يافته است.

ساير گونه ها به صورت ساقه منفرد داراي شاخه هايي كه زنگوله ها به يكايك آنها متصل است، وجود دارد كه کلني ناميده مي شود. حضور مژكداران ساقه دار معرف ثبات روند تصفيه است كه فاضلاب خروجي با كدورت كم توليد مي كند.
سكتوريا
شبيه مژكداران ساقه دار است. سكتوريا ها شاخك هاي محكمي براي گرفتن ساير پروتوزوآ دارند. اين شاخك ها براي مكيدن پروتوپلاسم صيد بكار مي رود اندازه سكتورياها با مژكداران ساقه دار يكسان است و با بزرگنمايي x100 قآبل مشاهده مي باشند. اين ارگانيسم ها اغلب معرف لجن باسن بالا و MCRT بالا مي باشد و اغلب در تصفيه خانه هايي به روش extended aerutinn ديده مي شوند.
روتيفرها
اين ارگانيسم ها شكل هاي متنوعي دارند. اغلب به بزرگي ۵۰۰-۵۰ مي باشند و ساختمان پيچيده تري نسبت به پروتوزوئرها دارند. آنها جانوران پرسلولي اند و در شاخه جانوران طبقه بندي مي شوند.
در اطراف دهان اين موجودات مژكهايي وجود دارد كه به كمك آنها غذا بدست مي آورند و در انتهاي بدنشان نيز داراي شاخكهائي هستند كه پا ناميده مي شوند و به كمك آنها به تكه هاي لجن متصل مي گردند. روتيفرها از باكتري هاي مختلف تغذيه مي كنند و اغلب با بزرگنمايي x100 قآبل مشاهده هستند ، روتيفرها از باكتري هاي مختلف معرف لجن با سن بالا و MCRT بالا مي باشند و اغلب در ايجاد كدورت فاضلاب خروجي دخالت دارند.

ساير بي مهرگان- كرمها
شامل نماتد ها – تاري گرادها نظير Marcobiutus – آنه لايدها نظير NOIS و Aelosoma مي باشند كه مي توانند در ايجاد رنگ قرمز لجن فعال دخالت داشته باشند.
نماتد ها عموما در سيستم هائي با MCRT بالا ديده مي شوند در حالي كه تاردي گراد و آندلايدها تنها در لجن فعال سيستم هاي نيتريفاير ديده مي شوند.
گزارش مشاهدات
راهبران تصفيه خانه ها مي بايست هرآنچه كه در زير ميكروسكوپ مشاهده مي كنند يادداشت كنند اين يادداشتها هنگامي كه تصفيه خانه خروجي توصيه مي كند تعيين ميكروارگانيسم ها و تعداد هريك مي تواند مفيد باشد گرچه روش هاي مختلفي براي ثبت مشاهدات ميكروسكوپيك وجود دارد.يكي از بهترين روش ها استفاده از جدول صفحه مقآبل مي باشد.
شمارش پروتوزوآ و روتيفرها
مشاهده و شمارش هريك از ارگانيسم ها در هر اسلايد وقت گير و دشوار خواهدبود به همين دليل جهت تمام ارگانيسم ها شمارش نخواهدشد. مشاهده تاژكداران كوچك بسيار دشوار است و مي توان صدها و هزاران عدد از آنها را در يك قطره يافت. بنآبراين كافي است كه در جدول گزارشات تنها وجودشان گزارش شود و تعداد آنها را به صورت كم – متوسط- زياد گزارش نمود.
مژكداران ساقه دار نيز به دو گروه تقسيم مي شوند. انواع لكني كه هرگاه سه زنگوله يا بيشتر به يك ساقه متصل باشد و انواع منفرد كه يك يا دو زنگوله به يك ساقه متصل باشد،‌منفرد محسوب خواهد شد. شكل صفحه بعد طرز تهيه لامل با لام با ميدان هاي ديده قآبل مشاهده با آبژكتيو x10 را نشان مي دهد. ۱۴ طيرن و به صورت عمودي و ۱۴ ميدان ديد به صورت افقي شمارش خواهدشد و شمارش بايد از يك لبه آغاز و تا لبه مقآبل برسد.
××

– شمارش ارگانيسم هاي رشته اي
اين روش ها تنها براي ارگانيسم هاي رشته اي بلند به كار مي رود. هنگامي كه شمارش ارگانيسم هاي رشته اي ضروري مي باشد،‌بايد در همان زمان و در همان ميزانهاي ديدي كه شمارش پروتوزوآها و روتيفرها انجام مي گيرد شمارش شوند. به منظور شمارش ميكروارگانيسم هاي رشته اي به يكي از عدسي هاي چشمي ميكروسكوپ يك تار مو متصل مي كنيم. وضعيت قرارگرفتن تار مو برروي عدسي اهميتي ندارد اما در طول آزمايش اين وضعيت نبايد نمايد.

شمارش تعداد دفعاتي كه هريك از ارگانيسم هاي رشته اي با تار مو برخورد حاصل مي كند، به عنوان تعداد ميكروارگانيسم هاي رشته اي گزارش خواهدشد. پس تعداد دفعات برخورد در هر ميدان حسآب كرده با يكديگر جمع كرده، مجموع ۲۴ ميدان شمارش شده تعداد ميكروارگانيسم هاي رشته اي را به دست خواهيم آورد.
××