原生动物在活性污泥系统中的作用及发展

原生动物和后生动物在活性污泥中的种类研究

原生动物和后生动物在活性污泥中的种类研究孙勇民（天津现代职业技术学院，天津市300222）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（Paramec iom caudatu m）、肾形虫（Colpoda）、豆形虫（Colpidium）、漫游虫（Liono tus）、裂口虫（Amphileptus）等；常见的固着型纤毛虫有钟虫类。

污水处理知识--活性污泥的生物相

污水处理学问——活性污泥的生物相活性污泥的生物相察看在废水的生化处理中起着极其紧要的作用。

它不仅反映了微生物培育和污泥驯化的程度，而且直接反映了废水的处理情况。

活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物构成的混合体。

细菌具有高增殖率和强有机物分解功能，真菌也具有分解有机物的本领。

原生动物重要以游离细菌为食，进一步净化水。

后生动物重要是原生动物。

利用光学显微镜可以察看丝状真菌、原生动物和后生动物的生物相。

通过对丝状真菌种类和数量的察看和鉴定，可以判定污泥的质量和处理后的水质。

因此，原生动物和后生动物被称为活性污泥系统中的指示生物。

除了活性污泥的宏观指标外，污泥的微生物指标，即污泥的生物相，可以用一般光学显微镜察看。

生物量观测由两部分构成：一部分是察看指示性生物（如原生动物和元动物）的数量和种类的变化。

活性污泥中存在不同质量的指示生物。

通过对指示性生物的察看，可以间接评估活性污泥的质量。

另一部分是察看活性污泥中丝状菌的数量。

不同质量的活性污泥中丝状菌的数量是不同的，通过测量丝状菌的数量，也可以间接反映活性污泥的质量。

（1）指示性生物察看：对于特定的污水处理系统，当活性污泥系统正常运行时，生物相基本稳定。

假如有变化，表明活性污泥的质量发生了变化。

应实行进一步的察看和治疗措施。

微生物种类繁多，命名方法也非常多而杂。

从实际启程，操作人员应娴熟把握活性污泥中最常见的微生物指示菌：阿米巴、鞭毛虫、草履虫、钟虫、线虫等。

这些微生物中是否有一个或多个是占主导地位的，其比例将取决于该过程的运行状态。

在活性污泥培育的早期阶段，活性污泥很少或没有。

这时，在显微镜检查中会显现大量的变形虫。

当变形虫占优势时，对污水基本上没有处理效果。

超高负荷活性污泥系统中以鞭毛虫为主，出水水质较差。

然而，在活性污泥培育过程中，鞭毛虫的显现和优势表明活性污泥已经形成并向良性方向进展。

中负荷活性污泥中以草履虫为主。

此时活性污泥处理效果良好。

活性污泥微生物组成

活性污泥微生物组成
1.活性污泥微生物及其作用
活性污泥中微生物群体包括：细菌、真菌、原生动物、后生动物，主要是细菌。

活性污泥中的原生动物
2.活性污泥微生物的增值规律
纯菌种的间歇增殖规律已经学过——《水微生物学基础》，细胞增长过程中存在“对数增长期、减速增长期、内源呼吸期”。

同样，在多种菌种共存的条件下，活性污泥的增长的过程，存在适应期、对数增长期、减速增长期、内源呼吸期。

下面从有机物量F、微生物量M、耗氧速率（有机物降解速率）、污泥活性四个方面分析各个阶段特征。

1)适应期
也称调整期、吸附期，底物投入后，微生物在新环境下与底物接触，先吸附但不分解，适应环境，酶系统发生变化，不分裂，但个体增大。

时间较短5-15min。

书上提到后期会发生增值，因量太少，一般不考虑。

2)对数增长期
吸附后，F/M高＞2.2，在O2充足的条件下，降解速度很快、生物增长也很快，耗氧量最大，污泥活性很强但松散、凝聚沉降性较差。

3)减速增长期
随着F↓、M↑、使得F/M↓，底物的量限制着微生物增长速度，增长速度越来越缓慢，部分微生物不得不分解体内营养及不易降解的有机物，逐渐活性变差、沉降絮凝性提高，某点处微生物数量达到最高、总降解速度最快，维持一定时间后，环境中已很少有营养可被摄取，进入内源呼吸期。

4)内源呼吸期
F/M很小，充分曝气，混合液中营养耗尽，几乎全部微生物只能分解体内营养以维持生。

活性污泥中的微生物

活性污泥中主要微生物类群得特征及作用活性污泥中得微生物，主要有细菌、原生动物与藻类三种，此外还有真菌、病菌等。

微生物中细菌就是分解有机物得主角,其次原生动物也有一定得作用.活性污泥中主要以菌胶团与丝状菌存在,游离得细菌较少。

活性污泥中原生动物较多，经常出现得原生动物主要有钟虫类、盾纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等.此外还有一些后生动物,如轮虫与线虫。

因此，活性污泥就是一个复杂得微生物世界。

对工艺管理者来说,应会识别微生物,并了解它对污水处理过程得指示作用.下面就是几钟生物相对活性污泥得指示情况:1、活性污泥良好时出现得微生物主要有：钟虫类、盾纤虫、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、内管虫、独缩虫等吸附性原生动物。

如果此类微生物占总数得80%以上，个体在1０00个/mL 以上得话,应该判断为具有高净化效率得活性污泥.2、活性污泥处于恶劣状况时出现得微生物主要：波豆虫、豆型虫、草履虫、弹跳虫、屋滴虫（大多数为游泳型）,可以判断为絮凝体细碎.严重恶化时原生动物与后生动物消失。

3、在活性污泥分散解体时出现微生物：辐射变形虫、多核变形虫、扇形变形虫等肉足类.可判断为絮体变小出水混浊，SS升高,而这类微生物急增时必须调整工艺状态，减少回流污泥量与通气量,则可以印制污泥解体.4、在活性污泥出现恢复时出现得微生物主要有：漫游虫、徐叶虫、徐管虫、尖毛等(全毛类)5、在活性污泥膨胀时出现得微生物主要有：浮游球衣藻与霉菌.丝壮菌就是造成污泥膨胀得诱导生物,丝壮菌大量增殖就是，则吸附型得原生动物急剧减少，污泥性能恶化，形成所谓得漂泥现象。

一旦出现丝壮菌增殖得趋势,4-7天后SVI急剧上升甚至会超过200。

6、进水负荷低时出现得微生物主要有:游仆虫、狭甲虫等生物。

判断为有机物较少,应增大曝气量。

溶解氧不足时出现得微生物主要有；扭头虫、丝壮菌等,此时污泥发黑并放出腐臭味，应增大曝气量。

曝气过量时出现得微生物主要有:肉足类及轮虫类，包括阿米巴虫,高负荷与毒物流入时出现得微生物主要有;盾纤虫与钟虫得锐减就是负荷过高与毒物流入得征兆,大多数微生物灭绝时活性污泥已被破坏，必须进行恢复。

活性污泥中常见原生动物[仅限参考]

污水处理常见微生物照片微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。

(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。

(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。

(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。

(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。

(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。

(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。

(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。

(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。

(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。

(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。

另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。

变形虫（阿米巴）amoeba.顾名思义，变形虫是能变形的。

不过这种变形也是有限度的。

一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。

而有些种类根本没有假足。

他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。

大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。

变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物.变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.动态中的食物泡. 食物泡中充满了酶，用来消化猎物.消化过程很容易用显微镜观察。

food vacuole:食物泡 nucleus:细胞核变形虫的尾末端结构并非所有种类的变形虫都有尾末端,还是amoeba proteus属于太阳虫目（Heliozoan）中间的圆形的东西是核,而细胞的外层部分有很多大的液泡。

活性污泥中的微生物

活性污泥中主要微生物类群的特征及作用活性污泥中的微生物，主要有细菌、原生动物和藻类三种，此外还有真菌、病菌等。

微生物中细菌是分解有机物的主角，其次原生动物也有一定的作用。

活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌存在，游离的细菌较少。

活性污泥中原生动物较多，经常出现的原生动物主要有钟虫类、盾纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等。

此外还有一些后生动物，如轮虫和线虫。

因此，活性污泥是一个复杂的微生物世界。

对工艺管理者来说，应会识别微生物，并了解它对污水处理过程的指示作用。

下面是几钟生物相对活性污泥的指示情况：1、活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、盾纤虫、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、内管虫、独缩虫等吸附性原生动物。

如果此类微生物占总数的80%以上，个体在1000个/mL 以上的话，应该判断为具有高净化效率的活性污泥。

2、活性污泥处于恶劣状况时出现的微生物主要：波豆虫、豆型虫、草履虫、弹跳虫、屋滴虫（大多数为游泳型），可以判断为絮凝体细碎。

严重恶化时原生动物和后生动物消失。

3、在活性污泥分散解体时出现微生物：辐射变形虫、多核变形虫、扇形变形虫等肉足类。

可判断为絮体变小出水混浊，SS升高，而这类微生物急增时必须调整工艺状态，减少回流污泥量和通气量，则可以印制污泥解体。

4、在活性污泥出现恢复时出现的微生物主要有：漫游虫、徐叶虫、徐管虫、尖毛等（全毛类）5、在活性污泥膨胀时出现的微生物主要有：浮游球衣藻和霉菌。

丝壮菌是造成污泥膨胀的诱导生物，丝壮菌大量增殖是，则吸附型的原生动物急剧减少，污泥性能恶化，形成所谓的漂泥现象。

一旦出现丝壮菌增殖的趋势，4-7天后SVI急剧上升甚至会超过200。

6、进水负荷低时出现的微生物主要有：游仆虫、狭甲虫等生物。

判断为有机物较少，应增大曝气量。

溶解氧不足时出现的微生物主要有；扭头虫、丝壮菌等，此时污泥发黑并放出腐臭味，应增大曝气量。

曝气过量时出现的微生物主要有：肉足类及轮虫类，包括阿米巴虫，高负荷和毒物流入时出现的微生物主要有；盾纤虫和钟虫的锐减是负荷过高和毒物流入的征兆，大多数微生物灭绝时活性污泥已被破坏，必须进行恢复。

原生动物在活性污泥法中的作用

原生动物在活性污泥法中的作用1．净化作用（1）捕食游离细菌原生动物是活性污泥的重要组成部分，其个数可达 5 000个／L，占混合液干重的5%~12%。

废水生物处理系统中污染物质降解者主要是细菌，原生动物主要掠食细菌。

原生动物对细菌的掠食速度是惊人的，某一池塘的研究结果证明，细菌总数的75%被原生动物所食。

在污水处理厂中，形成菌胶团的细菌对原生动物有抗性作用，原生动物主要捕食游离细菌，可以大大降低出水中细菌的密度，从而降低出水浊度。

北京高碑店污水处理厂的有关研究显示，固着类纤毛虫的数量与出水中游离细菌的数量呈显著的负相关，二者周年变化规律如图3-10所示。

图3-20 游离细菌的相对密度与固着类纤毛虫密度的变化（2）去除污染物许多证据表明，原生动物还能够净化污水中的无机物和有机物。

有人在无菌条件下，运用累枝虫（图3-10）处理污水，发现可降低70%的氨态氮。

还有人通过加热处理原污水来杀灭原生动物，然后接种细菌并进行曝气实验，结果大量游离细菌导致出水浑浊，同时COD、BOD、总有机碳和悬浮固体等各项指标明显偏高；在试验的平行系列中接种纤毛虫后，随着原生动物种群的建立，游离细菌总数下降，出水变得澄清，BOD和COD分别下降约70%和40%，其他水质指标也明显变好。

现在，人们已经普遍认为原生动物可以促进细菌活性，从而提高出水水质，在活性污泥中的作用仅次于细菌。

原生动物对细菌的捕食作用，能够刺激细菌增长，提高细菌对污水的净化作用。

对于原生动物可以刺激细菌增长这一现象，1996年瑞特克（Ratsak C.H.）等人提出一个假说，给出了三点解释：①细菌细胞富含氮和磷，原生动物对细菌的捕食作用成为重要的无机盐再生者，改变了污水中C∶N∶P的比例，从而提高了细菌对有机碳的利用率；②原生动物分泌刺激性化合物，能够提高细菌的活性；③原生动物捕食细菌导致对细菌种类的选择，那些活性高、繁殖速度快的细菌才能够存活下来，其结果是提高了有机碳的利用率。

活性污泥中常见原生动物