活性污泥微生物简介

附录八活性污泥微生物简介活性污泥中的微生物在有机废水的生化处理系统中，可将有机质分解成二氧化碳、水等无机物质，也可将有机物质吸附在活性污泥之上而与水分离，故担负着分解、转化有机污染物质的决定作用，这里仅对其作简要介绍，优秀的操作人员应对这方面的理论知识熟悉掌握，并应能运行到生产实际中（参见附录九）。活性污泥中的微生物主要由细菌所组成，其数量可占污泥中微生物总重量的90～95%左右，在某些工业废水的活性污泥中甚至可达100%。细菌在有机污染物的净化中起着最重要的作用。此外污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物。在某些废水的污泥中有时尚可见酵母、丝状霉菌以及微型藻类。活性污泥中的细菌主要有菌胶团细菌及丝状细菌，它们构成了活性污泥的骨架。微型动物附着生长于其上或遨游于其间。细菌、微型动物与其它的微生物加上废水中的悬浮物等类杂质混杂在一起，形成了具有很强的吸附、分解有机物能力的絮状体——活性污泥。1细菌1—1菌胶团细菌因为在处理废水的过程中，具有很强吸附能力的菌胶团把废水中的杂质和游离细菌等吸附在其上，形成了活性污泥的凝絮体。因此，菌胶团构成了活性污泥絮体的骨架。大多数细菌体外有荚膜样物质。当细菌进入老龄后，细胞外多糖类聚合物分泌增加，它同荚膜一样都能使细菌凝聚在一起。这类能形成凝絮体的细菌，主要是由含碳的多糖类基质将它们连接在一起。生产实践中，当细菌处于碳氮比高的营养条件，凝絮体的结构就较好。当污泥处于碳氮比低或高温、营养不足的环境时，这类菌体外多糖类胶体基质或纤维素类基质都可作为营养被细菌所利用，从而使污泥解絮。这在运行管理中应予以密切注意。1—2丝状细菌丝状细菌同菌胶团细菌一样，是活性污泥中重要的组成成分。丝状细菌在活性污泥中可交叉穿织在菌胶团之间，或附着生长于凝絮体表面，少数种类可游离于污泥絮粒之间。丝状细菌具有很强的氧化分解有机物的能力，起着一定的净化作用。在有些情况下，它在数量上可超过菌胶团细菌，使污泥凝絮体沉降性能变差，严重时即引起活性污泥膨胀，造成出水质量下降。2真菌真菌在活性污泥中的出现一般与水质有关，它常常出现于某些含碳较高或pH较低的工业废水处理系统中。3微型动物在处理生活污水的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分微型后生动物，其重量可占污泥总生物量的5～10%。在处理工业废水的活性污泥中，它们的种类和数量往往少得多，有些工业废水处理系统中甚至看不到这些微型动物。由于动物的体型较细菌大得多，借助于显微镜即可将它们很容易地区别出来。我们可根据污泥中动物的种类，它们的营养特性与净化程度之间存在的一定关系来判断系统运行的状况，亦即在处理中起着指标（指示生物）的作用。在水质突变或污泥中毒时，即可根据生物相的变化，及时发现问题，采取必要的措施。现根据与运行管理关系较密切的动物的运动方式及营养方式的不同，将污泥中的微型动物划分成下列几大类：3—1植鞭毛虫类（Phytomastingina）植鞭毛虫籍鞭毛运动，体内有色素，可像植物一样进行光合作用，在生活污水处理厂的活性污泥中有时可见的眼虫（Euglena）即属此类，它往往由污水中带入。3—2动鞭毛虫类（zoomastigna）虫体不含色素，籍鞭毛运动。由于鞭毛数量少、每个个体仅1～2根，运动时不协调往往呈抖动或滑动，在显微镜下很易将它与其它种类原生动物区别开来。它生长在有机质丰富的水域中，营异养生活；培菌初期和处理效果差时可大量出现。3—3变形虫类（Sareodina）变形虫依靠形成伪足运动和捕食，细胞分成外质和内质。外质可流动，形成伪足向前运动，并可包围有机物颗粒而摄食。活性污泥中常见的有表壳虫、蛞蝓变形虫、大变形虫、辐射变形虫等。同鞭毛虫一样，它们都在处理效果差或培菌初期大量出现。3—4游动型纤毛虫类此类纤毛虫借助排列于虫体周围的纤毛而在污泥中自由游动。由于纤毛数量极多，运动时节律性强，纤毛摆动极其协调，使它运动时前后、左右进退自如，我们可根据这一运动特性而将其与鞭毛虫相区别。在培菌初期，常可看到它在游离细菌及鞭毛虫之后大量出现，随着培菌的进行，BOD浓度不断降低，游离细菌及鞭毛虫数量不断减少，使游动纤毛虫的食物也不断减少，其数量亦相应减少。在正常运行时期，可少量见之。在污泥因缺乏营养而老化、解絮，处理效果转差时往往可见其数量增多。污泥中常见的有草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫和裂口虫等。3—5匍匐型纤毛虫类纤毛成束粘合成棘毛，排列于虫体“腹面”支撑虫体，用以在污泥絮体表面爬行或游动。其以游离细菌或污泥散屑为食，在正常运行时期可少量出现。活性污泥中常见的有楯纤虫、尖毛虫、棘尾虫和游仆虫等。3—6固着型纤毛虫类固着型纤毛虫类主要是指钟虫类原生动物。在活性污泥中是数量最多、最为常见的一类微型动物。虫体似倒挂的钟，前端有一个多数纤毛构成的纤毛带，由外向内呈螺旋状，纤毛带向一个方向波动使水形成旋涡，污水中的有机物小颗粒被水流集中沉积至“口”处进入体内，并形成食物胞，这种取食方式称为沉渣取食，其可起到清道夫的作用，使出水更为澄清。体内还有较大的空泡称为伸缩泡，钟虫靠伸缩泡的收缩把吞入体内的多余水分不断排出体外，以维持体内水分的平衡。在正常情况下，伸缩泡定期收缩和舒张。但当废水中溶解氧降低到小于1毫克/升时，伸缩泡就处于舒张状态，不活动；故可通过观察伸缩泡的状况来间接推测水中溶解氧的含量。根据钟虫类中尾柄的有无、营群体或个体生活、尾柄中肌丝的有无及是否相连可将污泥中固着型纤毛虫分成数种。常见的有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫和无柄钟虫等。3—7吸管虫类（Suctoria）吸管虫具吸管，以柄固着于污泥絮粒上生活。游动型纤毛虫与吸管相接触时就会被粘住，并进而被通过吸管注入的消化液所消化，消化后汁液亦通过吸管被吸管虫作为营养吮吸。它在污泥培养成熟期后期可见到。常见的种类有足吸管虫、壳吸管虫和锤吸管虫等。3—8后生动物活性污泥中除了上述整个虫体仅由一个细胞构成的原生动物以外，尚有多个细胞构成的后生动物。其中较常见的有轮虫、线虫和顠体虫。轮虫前端有两个纤毛环，纤毛摆动时犹如滚动的轮子，故名之。取食方式为沉渣取食。轮虫在系统正常运行时期、有机物含量较低、出水水质良好时才会出现，故轮虫的存在说明处理效果较好。然而有时处理系统因泥龄较长、负荷较低，污泥因缺乏营养而老化解絮，这时轮虫可因污泥碎屑增多而大量增殖，数量可多至1毫升中近万个。这时，为污泥老化解絮的标志。污泥中常见的有玫瑰旋轮虫和猪吻轮虫。线虫身体圆形，似打足气的轮胎，可吞噬细小的污泥絮粒，在膜生长较厚的生物膜处理系统中常会大量出现。顠体虫是污泥中体形最大、分化较高级的一种多细胞动物。身体分节、节间有刚毛伸出，以污泥碎屑、有机物颗粒为食料。4微型藻类藻类是含有光合色素的一类生物，在光照下能进行光合作用，利用无机的CO2和氮、磷盐来合成藻体（有机物），在活性污泥中数量及种类较少，大多为单细胞种类；沉淀池边缘、出水槽等阳光暴露处较多见，甚至可见附着成层生长。在氧化塘及氧化沟等类占地大、空间开阔的构筑物中数量及种类较多，呈藻菌共生状态，还可出现丝状、甚至更大型的种类。我们可在氧化塘及氧化沟等处理系统中，采用适当的方法采收藻类，以达到去氮、去磷的目的。藻类光合作用释放的氧又可提供污泥中的细菌氧化分解有机物之用。在处理效果较好、环境条件适宜的情况下，在接触氧化池末端及二沉池堰口等部位往往会有藻类发现。一般情况下，藻类的出现意味着出水水质较佳、处理效果较稳定，同时废水水体中不缺乏营养成份（指氮、磷等），这可以从下面的藻类光合作用化学反应式中体现出来：藻类光（游离细胞）[C106H263O110N16P]+138O2106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H+