污水处理与生物相
AB法与生物接触氧化法分析重点

优点:
缺点:
1. 对有机底物去除效率高,较强的抗冲击负荷 1. 污泥产量较大,A段产生的污泥量约占整个处理系统污
能力,良好的脱氮除磷效果和投资及运转费
泥产量的80%左右,A段污泥有机物含量极处置带来了较大压力。
2. A 段的存在,使B 段免受冲击,使得整个工艺 2. A段在运行中如果控制不好,很容易产生臭气,这主要
污水 格栅
调节池
加药 反应池
生物接触氧化法
初沉池
水解池
接触氧化池
二沉池
消毒池 出水 剩余污泥
1. 具有活性污泥法特点的生物膜法,只需0.5~1.0h就可以达到活性污泥工艺8h的效果。 2. 生物接触氧化后直接排放,COD进水浓度2000mg/L以下为好,若后面有其他生化处理,接触氧化仅仅
是降低负荷的话,COD浓度可提高到3500mg/L左右,适宜的PH值范围应为6 ~ 8; 3. 接触氧化池溶氧量一般维持在2.5~3.5mg/L之间,气水比为15:1~20:1,有效接触时间一般为1.5~3.0h; 4. 接触氧化池分离下来的污泥含有大量气泡,宜采用气浮法分离。 5. 生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷
2.直接式(在填料底部直接鼓风曝气) 优点:生物膜直接受到上升气流的强 烈扰动,更新较快,保持较高的活性; 同时在进水负荷稳定的情况下,生物 膜能维持一定的厚度,不易发生堵塞 现象。一般生物膜厚度控制在1毫米左 右为宜。
优点:
1. 净化效率高; 2. 占地面积小,在处理水量相同的条件下,所需装
置设备小,节能效果明显;
3. 工艺使用范围广泛; 4. 没有污泥膨胀和污泥回流,管理简便; 5. 由于生物固体量多,水流又属于完全混合型,因
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。
微生物与污水处理

微生物与污水处理一.概述1.世界水资源现状环境保护是我国的基本国策。
世界经济发展的实践证明,为实现经济的持续稳定的发展,必须解决好发展与环境保护的矛盾。
全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。
据水文地理学家的估算,地球上的水资源总量约为13.8亿立方公里,其中97.5%是海水(13.45亿立方公里)。
淡水只占2.5%,其中绝大部分为极地冰雪冰川和地下水,适宜人类享用的仅为0.01%.20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。
一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
本届世界水论坛提供的联合国水资源世界评估报告显示,全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪,每升废水会污染8升淡水;所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染;欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。
20世纪,世界人口增加了两倍,而人类用水增加了5倍。
世界上许多国家正面临水资源危机:12亿人用水短缺,30亿人缺乏用水卫生设施,每年有300万到400万人死于和水有关的疾病。
到2025年,水危机将蔓延到48个国家,35亿人为水所困。
水资源危机带来的生态系统恶化和生物多样性破坏,也将严重威胁人类生存。
水资源危机既阻碍世界可持续发展,也威胁着世界和平。
过去50年中,由水引发的冲突共507起,其中37起有暴力性质,21起演变为军事冲突。
专家警告说,随着水资源日益紧缺,水的争夺战将愈演愈烈。
2.水污染物的类型及来源①生活污水生活污水是一大污染源。
生活污水中含有大量的无机物,有机物。
无机物如氯化物,硫酸盐,磷酸盐和钠,钾,钙,铁等碳酸盐,有机物有纤维素,淀粉,脂肪,蛋白质和尿素等。
排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。
②工业废水工业废水是水体污染的主要污染源。
包括钢铁工业废水,食品工业废水,印刷废水,化工废水等。
陈全超--微生物生长曲线在污水生物处理中的应用及生物相指示 (2)

微生物生长曲线在污水生物处理中的应用及生物相指示一、微生物的生长曲线1、根据生长速率的不同,一般可把微生物的生长曲线分为适应期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段。
处理。
(5)对间歇排放的废水可采用含衰亡期微生物的间歇曝气法进行生物处理。
2、常规活性污泥法不利用对数期的微生物而利用稳定期的微生物的原因虽然微生物在对数期生长繁殖快,代谢活力强,能去除废水中有机物多,但要求进水维持较高的有机物浓度,而常规活性污泥法属于连续培养方式。
在进水有机物浓度高的情况下出水中有机物含量也会相应提高,不易达到排放标准。
另外,对数期的微生物尚未形成荚膜,运动活跃但不形成菌胶团,沉降性能差,导致出水水质差。
而稳定期的微生物,代谢活力虽然不如对数期,但仍有相当的代谢活力,去除有机物的效果任然很好,而其最大的特点是产生了荚膜物质,强化了微生物的生物吸附能力,且絮凝和沉降能力强,在二沉池中泥水分离效果好,出水水质好。
3、延时曝气处理低浓度有机废水,不利用稳定期而利用衰亡期的微生物原因低浓度有机物满足不了稳定期微生物的营养需求,处理效果不好,若采用延时曝气法,通常延时曝气时间在8h以上,甚至24h,延长水力停留时间以汇集大水量,提高有机负荷,满足微生物的营养需求,从而取得较好的处理效果。
二、活性污泥中微生物的指示作用1、活性污泥外观的指示作用絮状体的颜色、数量、颗粒大小及结构的松紧程度,可指示活性污泥的性能。
如活性污泥颜色浅,无色透明,结构紧密,则说明活性污泥处于新生发展阶段,此时,其吸附和氧化能力强,沉降性能良好。
2、原生动物和微型后生动物的指示作用在污水处理生态系统中,存在一条特定的食物链,即细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫。
这条食物链延伸的长度,代表着活性污泥的成熟程度,也指示这系统的功能强度。
(1)根据生物演替判断活性污泥的成熟程度①活性污泥处于培养初期时:植物性鞭毛虫、变形虫为优势种;②活性污泥处于培养中期时:动物性鞭毛虫游泳型纤毛虫为优势种;③活性污泥处于培养成熟期时:固着型纤毛虫(钟虫)、楯纤虫、轮虫为优势种。
微生物与水污染治理

微生物与水污染治理一、引言随着工业和农业的快速发展,水污染问题日益严重。
微生物作为一种天然存在的生物资源,具有处理和治理水污染的巨大潜力。
本文将探讨微生物与水污染治理之间的关系,以及微生物技术在水污染治理中的应用。
二、微生物在水污染治理中的作用1、降解污染物:许多微生物具有分解有机污染物的功能,如细菌、真菌和原生动物等。
这些微生物能够将有机污染物分解为无害的物质,如二氧化碳和水,从而降低水体中的污染物浓度。
2、去除重金属:一些微生物能够通过吸附或转化作用去除水体中的重金属。
例如,某些细菌能够将汞等重金属离子转化为无毒或低毒的形态,降低其对环境和生物的毒性。
3、营养物质循环:微生物在自然界中扮演着重要的角色,参与营养物质的循环。
例如,硝化细菌能够将氨氮转化为硝酸盐,为水生植物提供营养;反硝化细菌则能够将硝酸盐转化为氮气,从水中去除氮元素。
三、微生物技术在治理水污染中的应用1、生物滤器:生物滤器是一种利用微生物降解有机污染物的装置。
通过在滤器中填充活性炭、火山岩等材料,为微生物提供附着生长的空间,从而实现对水体中污染物的降解。
2、生物膜反应器:生物膜反应器是一种以生物膜为催化剂的反应装置。
通过在反应器内填充生物膜,提高微生物的降解效率,从而降低水体中的污染物浓度。
3、污水生物修复技术:污水生物修复技术是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过向污染水体中添加特定的微生物或促进微生物的生长,提高污染物的降解效率。
四、结论微生物作为一种天然存在的生物资源,具有巨大的潜力用于治理水污染。
通过利用微生物降解有机污染物、去除重金属和参与营养物质循环等特点,可以有效地解决水污染问题。
在实践中,微生物技术已被广泛应用于生物滤器、生物膜反应器和污水生物修复技术等领域,取得了良好的治理效果。
随着科学技术的不断进步,相信微生物在水污染治理领域的应用将越来越广泛,为保护水资源和环境质量做出更大的贡献。
化学与水污染治理随着工业和农业的快速发展,水污染问题日益严重。
污水处理厂活性污泥生物相诊断技术

污水处理厂活性污泥生物相诊断技术笔者通过多年的现场经验,总结出了活性污泥生物相与环境变化的关系,确立生物相诊断技术,并将其应用于污水处理厂生产运行过程中,对确保生产运行的稳定性具有重要意义。
标签:污水处理厂;活性污泥;生物相;诊断在传统的污水厂中,通过现场安装的在线DO.ORP等仪表的检测数据,结合工艺技术人员的经验,判断生化系统的运行情况,系统受到水力冲击负荷和有机物冲击负荷时不能及时准确的诊断造成系统崩溃的原因,仅通过在线数据的运行参数和系统的表观特征如:曝气池的气泡大小及易破裂性和生化池污泥颜色,后续沉淀池是否飘泥等来粗略判断系统的运行情况,执行的技术措施偏离了正确的调整方向,造成系统不稳定性的延续,甚至出水不稳定达标,而活性污泥生物相能迅速地反映污泥的活性,且与进水的有机物和水量等参数有直接关联性[1,2],因此认真分析指示生物的类别、数量、活性等现状,可以判断流入曝气池的有机物、细菌数量(污泥浓度)、DO三相是否处于良好的平衡状态,便于及时调整工艺操作,使生产正常进行。
污水处理生化系统中曝气池的镜检工作,是污水处理工程师及污水厂工艺技术人员必须掌握的技术节点。
但现场人员对镜检结果的分析水平参差不齐,故急需总结出一套生物相诊断技术来指导现场操作。
1 活性污泥活性污泥是污水处理起主要功能微生物的寄宿地,由动胶杆菌的糖性分泌物将菌体连接起来,丝状菌作为菌胶团的骨架,内部存在无机物质,难降解的有机物和微生物的代谢产物及微生物本体组织,活性污泥是污水处理生化的主要工作者,通过显微镜观察指示性生物来诊断生化系统的处理效果是最直接的方法。
真菌在活性污泥法中出现往往与水质有关,原生动物和微型后生动物对有机物的降解作用较小,主要是捕食不凝性漂移的细菌,可以降低污泥混合液沉淀上清液的透明度,减少了出水SS浓度。
2 污水处理指示生物分类原生动物和后生动物是污水处理的指示性生物[4],主要包括肉足类、鞭毛类、纤毛类、肉足类有变形虫、简变虫、表壳虫、鳞壳虫等。
污水处理中微生物的指示作用 (1)
(1)活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物,当这些生物的隔数达到1000个/mL 以上,占整个生物个体数80%以上时,可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。
(2)活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。
这时絮体很碎约100um大笑。
严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。
极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。
(3)活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。
曾观察到这些微生物成为优势生物继续一个月左右。
(4)活性污泥分数解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。
这些生物出现数万个以上时絮体变小,使处理水浑浊。
当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量,能在某种程度上抑制这种现象。
(5)活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等,这些丝状微生物引起污泥膨胀,当SVI在200以上时,这些丝状微生物呈丝屑状。
膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。
(6)溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。
这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。
这些微生物出现是],活性污泥呈黑色、腐败发臭。
(7)曝气过量时出现的微生物,若过曝气时间持续很长时,各种变形虫和轮虫为优势生物。
(8)废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。
(9)BOD负荷低时出现的微生物。
表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物,这些生物多时也是硝化进行的指标。
(10)冲击负荷和毒物流入时出现的生物。
因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快,所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。
原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫,当楯纤虫急剧减少时,说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。
标题:污水处理中微生物的指示作用着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5和浊度低。
污水处理中微生物的指示作用
(1)活性污泥净化性能良好时浮现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或者匍伏型生物,当这些生物的隔数达到1000 个/mL 以上,占整个生物个体数80%以上时,可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。
(2)活性污泥净化性能恶化时浮现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。
这时絮体很碎约100um 大笑。
严重恶化时只浮现多波虫、屋滴虫。
极端恶化时原生动物和后生动物都不浮现。
(3)活性污泥由恶化状态进行恢复时浮现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或者匍伏型生物。
曾经观察到这些微生物成为优势生物继续一个月摆布。
(4)活性污泥分数解体时浮现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。
这些生物浮现数万个以上时絮体变小,使处理水浑浊。
当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量,能在某种程度上抑制这种现象。
(5) 活性污泥膨胀时浮现的微生物为球衣菌、各种霉菌等,这些丝状微生物引起污泥膨胀,当SVI 在200 以上时,这些丝状微生物呈丝屑状。
膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。
(6) 溶解氧不足时浮现的微生物为贝氏硫黄细菌等。
这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。
这些微生物浮现是],活性污泥呈黑色、腐败发臭。
(7) 曝气过量时浮现的微生物,若过曝气时间持续很长时,各种变形虫和轮虫为优势生物。
(8)废水浓度过低时大量浮现的微生物为游仆虫等。
(9) BOD 负荷低时浮现的微生物。
表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物,这些生物多时也是硝化进行的指标。
(10)冲击负荷和毒物流入时浮现的生物。
因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快,所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。
原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫,当楯纤虫急剧减少时,说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。
标题:污水处理中微生物的指示作用着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5 和浊度低。
污水处理中的生物法处理工艺
活性污泥法的优缺点
活性污泥法的优点包括处理效果好、适用范围广、能够处理 高浓度有机废水等。同时,活性污泥法具有较高的脱氮除磷 效果,可实现废水的循环利用。此外,活性污泥法技术成熟 ,易于操作和管理。
然而,活性污泥法也存在一些缺点,如需要较高的能耗和曝 气量、对水质和环境条件的变化敏感、可能出现污泥膨胀和 泡沫等问题。此外,活性污泥法的建设和运行成本较高,对 于小型污水处理厂可能不太适用。
实现污水的净化。
生物膜法
生物膜法利用生物膜上的微生物 降解有机物,适用于处理生活污 水和某些工业废水,具有较高的
净化效率和抗冲击负荷能力。
工业废水处理
好氧生物处理
好氧生物处理通过提供充足的氧气, 利用好氧微生物降解有机物,适用于 处理含有易降解有机物的废水。
厌氧生物处理
厌氧生物处理在无氧条件下利用厌氧 微生物将有机物转化为甲烷和二氧化 碳等无害物质,适用于处理高浓度有 机废水。
缺点
处理周期较长、对水质和温度的适应 性较差、可能产生臭气等问题。
05
生物法处理工艺的应用
城市污水处理
城市污水处理
生物法处理工艺在城市污水处理 中广泛应用,通过微生物的代谢 作用,将污水中的有机物转化为 无害的物质,达到净化水质的目
的。
活性污泥法
活性污泥法是城市污水处理中最 常用的生物法处理工艺之一,通 过曝气池中的活性污泥吸附和降 解有机物,再经过沉淀和脱水,
厌氧生物处理法是一种在无氧条 件下,利用厌氧菌或兼性菌对有 机物进行分解的生物处理方法。
厌氧菌通过水解、酸化、产氢产 乙酸和甲烷化等阶段,将有机物 转化为甲烷、二氧化碳和水等。
厌氧生物处理法不需要提供氧气 ,因此能耗较低,同时产生的污
生物技术在污水处理中的应用
生物技术在污水处理中的应用污水处理一直是环境保护中的重要环节,而随着科技的不断进步,生物技术在污水处理中的应用也逐渐得到了广泛关注和应用。
本文将探讨生物技术在污水处理中的应用,包括生物处理方法、微生物的作用、生物材料的应用以及相关问题。
一、生物处理方法生物处理方法是利用微生物对污水中的有机物进行降解和转化的过程。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法和生物滤池法。
其中,活性污泥法是最常用的一种方法。
它通过将污水与活性污泥充分接触,使微生物以有机物为营养源进行生长代谢,并将有机物转化为无机物。
二、微生物的作用微生物是生物处理方法的关键,它们在污水处理中起着至关重要的作用。
首先,微生物能够降解污水中的有机物,将其转化为无机物,从而减少污水中的污染物含量。
其次,微生物还能够去除污水中的氮和磷等营养盐,防止水体富营养化。
同时,微生物还能够抑制污水中的有害细菌,以及去除氨氮和硫化氢等有害物质。
三、生物材料的应用生物材料在污水处理中有广泛的应用,其主要功能是提供良好的微生物附着基质。
生物膜法和生物滤池法就是典型的利用生物材料来增加微生物的附着面积。
常见的生物材料包括填料、海绵和滤材等,它们具有良好的附着性和自洁性,能够为微生物提供适宜的生长环境,从而提高污水处理的效果。
四、相关问题虽然生物技术在污水处理中具有广泛的应用前景和优势,但也存在一些问题需要解决。
首先,一些高浓度有毒有害物质对微生物的生长产生抑制作用,降低了生物处理的效果;其次,微生物的抗药性和变异性可能导致一些耐药菌的产生,增加了污水处理中的风险。
此外,生物技术在污水处理中的应用还需要与其他处理方法相结合,形成多层次、多技术的综合治理体系。
综上所述,生物技术在污水处理中具有巨大的应用潜力,通过生物处理方法和微生物的作用,可以有效地降解污水中的有机物和去除营养盐,实现污水的净化和资源化利用。
同时,通过生物材料的应用,可以提高微生物的附着面积,增加污水处理的效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
污水处理与生物相 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】1 原生动物的基本特征1.1 形态原生动物门属真核原生生物界,是单细胞的微型动物,由原生质和一个或多个细胞核组成。
原生动物和多细胞动物相同,具有新陈代谢、运动、繁殖、对外界刺激的感应性和对环境的适应性等生理功能。
原生动物个体很小,长度一般在100~300μm之间。
它们都具有细胞膜。
多数种属的细胞膜结实而富有弹性,从而使原生动物本体保持一定的体形。
但也有一些种属,例如变形虫,只有一层极薄的原生质膜,不能保持固定的体形。
原生动物一般具有一个或两个以上的细胞核,其形状多种多样,它们在其细胞内产生形态的分化,形成了能够执行各项生命活动和生理功能的胞器。
在运动胞器方面有鞭毛、伪足和纤毛;在营养胞器方面有胞口、胞咽和食物泡;用以排出废料和调节渗透压的胞器有伸缩泡等。
有些种类的原生动物的细胞膜内分布着肌丝,具有收缩变形的功能。
1.2 营养方式原生动物的营养方式分为以下几类:①动物性营养,以吞食细菌、真菌、藻类或有机颗粒为生,绝大多数原生动物为动物性营养,有些具有胞口、胞咽等摄食器;②植物性营养,在有阳光的条件下,一些含色素的原生动物可利用二氧化碳和水进行光合作用合成碳水化合物,如植物性鞭毛虫,但种类和数量都很少;③腐生性营养,以死的机体或无生命的可溶性有机物质为生;④寄生性营养,以其它生物的机体(即寄主)作为生存的场所,并获得营养和能量。
1.3 分类1981年国际原生动物学会公布了原生动物分类系统,其中在水处理中常见的有三类:①肉足类,其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄食的胞器,运动速度达3μm/s,典型的肉足类为变形虫属、简便虫属、表壳虫属和鳞壳虫属等;②鞭毛类,具有一根或一根以上的鞭毛。
鞭毛长度与其体长大致相等或更长些,是运动器官,鞭毛虫又可分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫,常见的植物性鞭毛虫有滴虫属、屋滴虫属和眼虫属等,常见的动物性鞭毛虫有波豆虫属、尾波虫属等,鞭毛虫的运行速度达15~300μm/s;③纤毛类,原生动物周身表面或部分表面具有纤毛,作为行动或摄食的工具,具有胞口、口围、口前庭和胞咽等司吞食和消化的细胞器官,分为游泳型和固着型两种,游泳型包括漫游虫属、草履虫属、肾形虫属、斜管虫属等,固着型常见的有钟虫属、累枝虫属、盖虫属、聚缩虫属、盾纤虫属和壳吸管虫属等,纤毛类运动速度较快,可达200~1000μm/s。
2 原生动物与细菌的关系2.1 活性污泥的基本特征活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应工作主体,是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的絮状体颗粒。
良好的活性污泥具有很强的吸附分解有机物的能力和良好的沉降性能,絮体的大小约为0.02~0.2mm,多为茶褐色,微具土壤味,密度约为1.005g/cm3,含水率99%左右。
活性污泥中生存着各种微生物,构成了复杂的微生物相。
在多数情况下,活性污泥中的主要微生物是细菌,伴之以营腐生的原生动物构成基本营养层次,然后是以细菌为食的掠食性原生动物占优势。
2.2 原生动物与细菌的功能关系在废水生物处理系统中将污染物质降解的主要是细菌。
原生动物与细菌的关系主要为:①掠食关系,原生动物在食物链中处于捕食细菌的作用。
一方面,原生动物通过对细菌的捕食,能促进细菌的生长,使细菌的生长能维持在对数生长期,防止种群的衰老,提高细菌的活力,而且原生动物活动产生溶解性有机物质(DOM)可被细菌再利用,促进了细菌的生长;另一方面,原生动物中存在的某些类型(如纤毛类)具有吞食游离细菌的巨大能力,而游离的细菌个体小、密度小,较难沉淀,易被出水带出而影响水质。
有人证明奇观独缩虫在自然水体中1h能吃3万个细菌。
Curds等人在曝气池中接种纤毛类原生动物,出水大为改善。
②絮凝作用,细菌生长到一定程度后就凝集成絮状物。
这种絮状物为原生动物提供了着生的环境,反过来絮状物上的原生动物能加速絮凝过程。
Curds等证明纤毛虫能分泌两种物质,一种称为P物质,是一种多糖类碳水化合物;另一种是属于单糖结构的葡萄糖及阿拉伯糖,表面电荷为负的悬浮颗粒会吸收这种P物质,通过悬浮颗粒表面电荷的改变,就使悬浮颗粒集结起来,形成絮状物。
另外,纤毛虫还能分泌一种粘液,能把絮状物再联结起来。
原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力。
这就促进了菌胶团的形成和处理能力的提高。
3 研究活性污泥中原生动物的目的要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏,最好直接研究分析细菌的生长情况。
但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长,不能及时起指导生产的指示和预报作用。
原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系;原生动物个体大,便于观察;对于环境变化比细菌敏感,更早更容易反映环境的变化。
直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况,也能反映出细菌的生长和变化情况,即间接地评价污水处理过程和处理效果的好坏,起指导生产的作用。
4 研究分析方法4.1 形态和生理观察采用显微镜对污水处理过程中的活性污泥生长、变化进行观察。
特别是观察原生动物的形态和生理特征。
显微镜的放大倍数采用16×10或16×40即可,观察到的原生动物应与标准图进行对照。
建议可以采用《微型生物监测新技术》上的图片进行比较。
通过原生动物的形态来确认其种类和特性,进而来分析其所处的生理状态或生理阶段,这能间接反映活性污泥的特性。
4.2 数量分析建议采用以下简单易行的方法:用1mL移液管,移取1mL清水到表面皿中。
用一橡胶头小吸管,从表面皿中将1mL水全部吸尽,然后以均匀的速度徐徐滴下,记录1mL水的滴数,并重复数次,以免误差。
用橡胶头小吸管在反应器中取得均匀的混合液,滴一滴于载玻片上,盖上盖玻片,用低倍显微镜由左到右或由上到下(注意应采用相同的方向顺序)进行原生动物的计数。
应把盖玻片下所有原生动物记录,并重复数次。
用一滴混合液中原生动物的记录数乘以计数吸管1mL水的滴数,即为每mL活性污泥混合液的原生动物数。
5 原生动物的指示作用5.1 指示活性污泥性质(1)污泥恶化。
活性污泥絮凝体较小,往往在0.1~0.2mm以下。
主要出现以下优势原生动物:豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等。
这些都属于快速游泳型的种属。
污泥严重恶化时,微型动物几乎不出现,细菌大量分散,活性污泥的凝聚、沉降能力下降,处理能力差。
(2)污泥解体。
絮凝体细小,有些似针状分散。
主要的优势原生动物有:变形虫属、简便虫属等肉足类。
(3)污泥膨胀。
活性污泥沉降性能差,SVI值高。
由于丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。
(4)污泥从恶化恢复到正常。
通过反应参数和环境的改变,活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现:漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等,这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。
(5)污泥良好。
易成絮体,活性高,沉降性能好。
出现的优势原生动物为:钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。
5.2 指示反应操作环境(1)优势种属。
Modoni在1988年对污水处理厂进行这方面的研究,总结出:高负荷、曝气量相对不足时,小鞭毛虫占优势;过短的水力停留时间,造成小的游泳型纤毛虫占优势;非常高的负荷或存在难降解的物质时,出现小的裸变形虫和鞭毛虫;大量出现匍匐性和固着性纤毛虫或有壳变形虫时,表明运行环境良好,处理效果好。
另外有研究证明,溶解氧不足易出现阿托氏菌属、扭头虫属和新态虫属等;而过分曝气则出现肉足类及轮虫类;有机负荷很低,出现硝化作用时,能观察到游仆虫属、旋口虫属、表壳虫属、鳞壳虫属及轮虫等;在除氮污水厂,低负荷,长水力停留时间及高溶解氧的场合,有壳变形虫是最好的指示生物。
(2)形态变化。
在一定条件下,原生动物能分泌胶质并形成膜将虫体包围起来,形成孢囊。
大多数孢囊用以保护虫体免受不利的环境因素(如温度不适,pH值变化,食料短缺等)的影响。
待环境转好时,虫体能恢复活力,脱孢而出。
同样,鞭毛虫的鞭毛在条件不利时,鞭毛消失,条件适宜时,又重新生出。
当曝气池中溶解氧降低到1mg/L以下时,钟虫生活不正常,体内伸缩泡会胀得很大,顶端突进一个气泡,虫体很快会死亡;当pH值突然发生变化超过正常范围,钟虫表现为不活跃,纤毛环停止摆动,虫体收缩成团。
所以虽然观察到钟虫数量较大,但虫体萎靡或变形时,则反映出细菌的活力在衰退,污水处理效果有变差的趋势。
(3)生殖方式。
原生动物的生殖方式有无性生殖和有性生殖。
无性生殖即简单的细胞分裂,细胞核和原生质一分为二。
在营养、温度、氧等环境条件良好的场合,原生动物就进行连续的无性生殖。
当出现有性生殖(接合生殖)时,往往预示环境条件变差或种群已处于衰老期。
5.3 估计有机负荷Salvado等人发现城市活性污泥污水厂有机负荷的变化会导致原生动物的结构和数量变化,尤其是纤毛虫属。
他们采用Shannon等人提出的生物多样性指数(DiversityIndex)来计算活性污泥中纤毛类的多样性指数,计算方法如式(1)。
H=-∑[Pi·(log2Pi)](1)式中∑Pi=1。
Pi=(取样中i类生物的样本数量)/(取样中总的样本数量)并根据大量的试验和运行,得出:纤毛类多样性指数与有机负荷呈负相关关系,且是线性函数。
这样,他们画出纤毛类多样性指数与有机负荷之间的关系直线或相关函数模型,通过观察微生物的组成和数量,就能估计污水厂运行的有机负荷。
5.4 预测出水水质Gurds等人在91个活性污泥曝气池中进行调查,找出原生动物种类组成与排放水水质之间的关系。
发现虽然原生动物对环境适应的范围较宽,但最合适、数量最多的是集中在一个狭小的范围内。
根据这一特征,将出水BOD分为4个等级:0~10mg/L,11~20mg/L,21~30mg/L,>30mg/L,得出活性污泥中纤毛虫的组合比率,并和出水BOD对应,进行列表。
反复试验,找出规律。
在以后的运行中,只要观察原生动物的构成情况,即可以预测出水BOD了。
实际证明,有柄纤毛虫的数量和质量是预测出水水质最重要的原生动物。
Al-Shahwani等人为了采用原生动物来反映污水厂的运行效果。
通过回归分析法,建立出水水质和原生动物种群和数量的数学模型。
其中有:BOD=?a?0+a1x1+a2x2+…这里x是某一特定原生动物的记录数量,a?是对应的回归系数。
通过努力,数学模型在预测出水水质时,具有较高的成功率,有实用价值。
生活污水处理厂BOD预测成功率为87%,SS为73%;工业污水处理厂BOD预测成功率为69%,SS为58%。