活性污泥中原生动物和后生动物的种类研究

活性污泥中原生动物和后生动物的种类研究

摘要：用活性污泥法处理污水的运行管理中，由于原生动物和后生动物在活性污泥不同时期呈现不同种类，且原生动物比细菌大得多，以低倍显微镜可以观察到，因此以微生物尤其是原生动物种群的生长情况来判断活性污泥和出水水质的状况，作为指示生物是较为方便的。

关键词：原生动物；活性污泥；种类

活性污泥中微型动物种类可分为原生动物和后生动物。后生动物很少，只有轮虫和线虫类，其他绝大部分都是原生动物。与活性污泥有关的原生动物主要有三类，即鞭毛类、肉足类和纤毛类。

鞭毛类：这类原生动物因为具有一根或一根以上的鞭毛，作为运动器官，所以统称鞭毛虫或鞭毛类原生动物，可分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫，鞭毛与体长相等或更长些。植物性鞭毛虫，多数有绿色的色素体，进行植物性营养的原生动物，少数为无色的植物性鞭毛虫，无绿色的色素体，在活性污泥中无色的植物性鞭毛虫例如绿眼虫(Euglena viridls)较多；动物性鞭毛虫，体内无绿色的色素体，体形很小，在曝气初期活性污泥中有较多的动物性鞭毛虫，包括跳侧滴虫（Pleuromonas jaculans）、黎波豆虫 (Bodo)等。

肉足类：只有细胞质所形成的一层薄膜，大多没有固定的形状，细胞质可以伸缩变动形成具有运动和摄食的胞器。大多以动物性营养，以细菌、藻类、有机颗粒为食。主要有变形虫（Amoeba）、太阳虫（Actinophrys）。

纤毛类：特点是周身表面或部分表面具有纤毛，作为运动器官。构造是原生动物最复杂的，有胞口、胞咽做消化的器官，有大核为营养核，小核为生殖核。纤毛类分为游泳型（靠自身的纤毛自由游动）和固着型（固着在其他物体上生活，可以形成群体）两种。在废水中常见的游泳型纤毛虫有草履虫

（Parameciom caudatum）、肾形虫（Colpoda）、豆形虫（Colpidium）、漫游虫（Lionotus）、裂口虫（Amphileptus）等；常见的固着型纤毛虫有钟虫类。

以天津某污水处理厂曝气池中活性污泥研究为例。

1 以原生动物作为不同状态活性污泥的指示生物

由于不同种类的原生动物对环境条件的要求和对环境敏感程度的不同，所以可以利用原生动物种群的生长情况来判断活性污泥的状况，由于原生动物比细菌大得多，以低倍显微镜可以观察到，因此以原生动物为指示生物是较为方便的。

一般情况下，在活性污泥培养和驯化阶段中，原生动物种类的出现和数量的变化往往按一定顺序进行，即根据原生动物活动规律判断活性污泥培养成熟程度，还可判断水质和污（废）水处理程度。原生动物及微型后生动物出现的先后次序是：运行初期细菌→植物性鞭毛虫→肉足类（变形虫）→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫，吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫，污泥中微型动物活跃，主要是钟虫类出现，可单个活动，其体内的食物泡都能清晰地观察到，有时多个在一起呈放射形分布。在0.05ｍl混合液中有50～150只钟虫时，出水良好，COD<50ｍg/Ｌ，说明污水处理程度高,溶解氧充足，表明活性污泥已经成熟；若有柄纤毛虫数量最多时，活性污泥性能良好；钟虫不活跃或呆滞，往往表明曝气池供氧不足；若出现钟虫等微生物均死亡，则说明曝气池有毒物进入。当发现没有钟虫，而有大量游动的纤毛虫，如数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等而细菌以游离细菌为主时，则表明水中的有机物浓度高，指示处理效果不佳。而鞭毛虫和肉足虫占优势时，出水水质一般较差。随着污泥龄的增加，活性污泥系统中逐渐出现一些比原生动物高等的后生动物类群。它们摄食细菌、原生动物、活性污泥的碎片。后生动物也可以作为指示生物。轮虫是活性污泥中最常见的后生动物，在正常的活性污泥中，轮虫种类和个体数量都很少。但在BOD5负荷低，污泥停留时间长时，轮虫拥有足够的世代时间得以生长繁殖，又由于活性污泥细菌进入衰老期，活性污泥解体破碎，为其提供了充足的饵料，使轮虫得以大量生长。当轮

虫活动缓慢，缩入被甲中时，表明溶解氧过低或有抑制物流入。当原污水浓度极低时，鞍甲轮虫、狭甲轮虫、单趾轮虫和腔轮虫大量出现。当曝气池中的污泥堆积，存在死水区时，会出现线虫及寡毛类的仙女虫。泥龄高的活性污泥中偶尔还可见到熊虫、枝角类、桡足类和摇蚊幼虫等节枝动物。

2 原生动物对污水净化的影响

活性污泥中原生动物的生长、繁殖、代谢活动以及原生动物之间的演替情况，往往直接反映了污水处理状况。通过微生物镜检可以直观地了解污泥状况。由于不同的污水处理工程进水水质和处理工艺上有差异，活性污泥的生物相也会有所不同。通过长期观察分析，可以得出生物相的基本组成及其与水质变化之关系，并以此指导工艺运行，因此原生动物对污水净化具有重要意义。动物性营养型的原生动物，如动物性鞭毛虫、纤毛虫、变形虫能直接利用水中的有机物质，对水中有机物的净化起一定的积极作用。

在活性污泥中，纤毛虫可以促进生物絮凝作用，活性污泥絮凝的好，就会在二次沉淀池中沉降的好，从而改善出水水质。

若原水水质良好，突然出现固定纤毛虫减少，游动纤毛虫增加，预示水质要变差。相反,原水质极差，逐渐出现游动纤毛虫，水质将向好的方向发展，直至变为固定纤毛虫为主，则水质变得良好，曝气池中的纤毛虫尤其是缘毛类纤毛虫占优势时，出水水质好。BOD5负荷低、溶解氧含量高时，出现表壳虫、鳞壳虫、板壳虫和喇叭虫等，此时出水水质良好。

出现简变虫可能意味着曝气过度，而游仆虫的出现表明流入曝气池的污水中有机物的浓度很低。楯纤虫对水质的感受性很高，当其数目骤减时，表明有有害物质流入。

当在镜检中发现积存较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多

的变形虫、豆形虫)时，指示曝气时间不足，空气量不足，进水流量过大或水温较低，处理效果不佳。当发现等枝虫成堆出现，并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫菌积硫点十分明显，则表明曝气池溶解氧很低，一般仅0.5ｍg/Ｌ左右。根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程可判断进水水质变化和运行中出现的问题。固着类纤毛虫如果纤毛摆动快速，食物泡数量多，表明活性污泥状态良好。如果纤毛虫的身体畸形、口盘缩进、伸缩泡很大、细胞质空泡化、行动迟缓，有接合生殖和形成孢囊等现象，则表明活性污泥的活性受到破坏。当溶解氧过高或过低时，能见钟虫口围盘附近突出一个大空泡，俗称“头顶气泡”。进水中难分解物或抑制物浓度过高时，可见钟虫体内积累有未消化颗粒并呈不活跃状态。当环境条件恶劣时，钟虫则由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。钟虫的尾柄先脱落，随后虫体后端长出次生纤毛环呈游泳生活状态（通常叫游泳钟虫），或虫体变形，甚至呈圆柱形，前端闭锁，纤毛环缩到体内，依靠次生纤毛环向着相反方向游泳，如果废水水质不加以改善，虫体将会越变越长，最后变成胞囊，甚至死亡。如果废水水质改善，虫体可恢复原状，恢复活性。

当发现有大量钟虫存在的情况下，循纤虫数量多而且越来越活跃，指示曝气池中活性污泥工作不利。此时必须注意污泥可能全变松散，若钟虫量递减，纤虫量递增，则潜伏着污泥膨胀的可能。而当镜检中各类微型动物极少，球衣细菌很多时，污泥已发生膨胀。当活性污泥恶化或者解体时，滴虫、波豆虫、袋鞭虫、变形虫、太阳虫和肾形虫属的纤毛虫大量出现。

总之，根据原生动物不同种类多少的规律性可以判断活性污泥的状态和污水净化程度，或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预报进水水质和运行条件正常与否，而化学方法测定的时间较长，微生物镜检很简便，随时可了解到原生动物种类和数量变化情况，一旦发现原生动物的个体形态、生长状况异常，可及时分析是哪方面的问题并解决。因此原生动物在活性污泥监测方面发挥着重要作用。