生物处理系统微生物中毒初期，操作人员可发现曝气池的活性污泥一般会由原来的黄褐色急剧变成了土 ，泡沫发黄，个体增大，同时数量增多，占到池面30%～50%；终沉池上清液混浊，泥位上升，出水有少量SS带出。中后期，操作人员可发现曝气池的活性污泥一般会由土黄褐色急剧变成了黑色，发臭，泡沫数量急剧增多，覆盖池面90%以上；终沉池出水絮体很多，污泥的结构松散和体积膨胀，表面有大量泡沫形成的泥块浮在上面，污泥沉降性能很差。
在接到操作人员水质异常后，技术人员也要结合COD、氨氮、总氮等在线仪器数据进行比对。一般在中毒后，出水水质指标会发生异常变化且呈现线性变化关系。
污水处理厂管理人员在得到操作巡查人员的异常情况后，一般均会立即要求水质化验员对生物系统水样、泥样加强频次进行化验分析，采取活性污泥的生物相观察、监测活性污泥的耗氧速率、DO、污泥沉降比、污泥容积指数和密度指数、污泥的沉降速度等措施做进一步的理化分析，可大致判定生物系统微生物是否中毒，中毒程度如何，活性污泥中的微生物的变化过程。
此项分析耗时虽较长，一般为2～3 h，但数据的可靠性较高，多能大体上判断出废水净化的程度和活性污泥的状态，常常作为污水处理厂生化系统应急调控的依据。
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