下载文档原格式
活性污泥中主要微生物类群的特征及作用收稿日期:2005201210作者简介:邵巧霞(19752),女,1999年毕业于太原理工大学给水排水工程专业,助工,太原市河西北中部污水净化有限公司,山西太原 030021邵巧霞摘 要:分析了活性污泥中细菌、微型动物等微生物的特性、分类,阐述了微生物在提高出水水质方面的作用,提出掌握活性污泥中主要微生物类群的特征及作用,可以为工艺运行提供及时的信息,以提高治水处理的效果。
关键词:活性污泥,微型动物,指示生物中图分类号:X703文献标识码:A 活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在废水生物处理中,不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程,都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力,在有氧的条件下,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到废水净化的目的。
处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
活性污泥是由细菌、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茶褐色的絮凝体。
其中的微生物主要由细菌组成,细菌主要有菌胶团细菌和丝状菌,数量可占污泥中微生物总量的90%～95%左右,细菌在有机废水的处理中起着最重要的作用,如在A -B 活性污泥法中,A 段在很高的负荷下运行,停留时间、污泥龄期都相对较短,在这种情况下,较高级的真核微生物无法生存,只有某些短世代的原核细菌才能适应、生存并得以生长繁殖。
此外,活性污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物[1]。
在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物,通过辨别认定其种属,据此可以判别处理水质的优劣,因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物[2]。
1 微生物类群的分类1.1 肉足虫其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄食的胞器,常见的有变形虫和表壳虫。
1.2 鞭毛虫具有一根或一根以上的鞭毛,鞭毛是其运动器官,常见的有滴虫、聚屋滴虫、眼虫、豆形虫和粗袋鞭虫等。
详解活性污泥一、活性污泥好氧微生物生长繁殖并凝聚在一起形成菌胶团。
在菌胶团上共生着其它微生物（原生动物等），并吸附和交织着无生命的固体杂质而形成活性污泥。
好氧活性污泥为褐色，稍有土腥味，具有良好的絮凝吸附性能。
在活性污泥的微观生态系统中，细菌占主导地位。
细菌等微生物的新陈代谢作用，以及菌胶团的吸附絮凝作用使污水中的污染物（有机物等）得以去除。
二、活性污泥法基本流程活性污泥法是由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统所组成，见x下图。
图3-3 活性污泥法的基本流程污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。
曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。
这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。
随后混合液流入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉淀下来和水分离。
沉淀池出水就是净化水。
沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。
回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。
曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。
这部分污泥叫剩余污泥。
剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行处理，防止污染环境。
从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法，污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。
活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。
菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。
菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。
游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清澈，因而原生动物有利于出水水质的提高。
三、生物相与运行1、活性污泥结构活性污泥絮体的大小、形状、紧密程度、构成絮体的菌胶团细菌与丝状菌的比例及其生长情况能很好地反映污水处理状况。
但需注意的是，在探讨絮体粒径时，状态不同数值有差别；实际絮体粒径受曝气和搅拌等产生的剪切力影响很大。
新生态污泥菌胶团观察到上图所示菌胶团，表示有机物大量存在，细菌处于显著增殖状态。
良好的絮体良好的絮体，有压密性，呈深褐色。
在絮体与絮体之间观察不到针尖状小絮体。
解体的絮体新生态污泥菌胶团各类细菌形状清晰，而解体后压密性恶化的絮体，细菌类形状已破裂。
2、通过生物相判断运行1）活性污泥的污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密，呈封闭状、具有良好的吸附和沉降性能。
絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长一些丝状菌，但丝状菌数量远少于菌胶团细菌，未见游离细菌、微型动物以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等；还可见到楯纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可看到少量的游泳型纤毛虫等，轮虫生长活跃。
这是运行正常的污水处理设施的活性污泥生物相，表明污泥沉降及凝聚性能较好，它在二沉池能很快和彻底地进行泥水分离，处理出水效果好。
在形成这种生物相结构时，应加强运行管理，以继续保持这种运行条件。
2）污泥出现絮体结构松散，絮粒变小，观察到大量的游泳型纤毛虫类（豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、波豆虫属、滴虫属）等生物、肉足类生物（变形虫类等）急剧增加的生物相。
出现这种生物相时，污泥沉降性差，影响泥水分离。
产生的原因是由于污泥负荷过低，菌胶团细菌体外的多糖类基质会被细菌作为营养物用于维持生命需要，从而使絮体结构松散，絮粒变小。
若同时观察到大量的游离细菌的生物相时，则是由污泥负荷过高引起的，这时污水中的营养物质丰富，促使游离细菌生长很好，絮凝的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌，以增大同周围环境的比表面，同样使污泥结构松散，絮粒变小。
此外，由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬，使得微型生物因食物充足而大量繁殖。
对由于污泥负荷过低，应采取减少污泥回流量、投加营养物质、缩短泥龄等方法提高污泥负荷运行；对由于污泥负荷过高，则应采取减少进水流量，减少排泥等措施降低污泥负荷运行。
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。
活性污泥生物相观察07生物工程2班3207008361 一、实验目的观察显微镜下污泥中的原生动物和微型后生动物的形态。
了解污泥微生物的生活环境以及其在污水处理过程中的指示作用。
二、实验原理活性污泥的基本概念1.活性污泥是指：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
除活性微生物外，活性污泥还挟带着来自污水的有机物、无机悬浮物、胶体物；活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，是一个以细菌为主体的群体，除细菌外、还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。
性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，在废水生物处理中，不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程，都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力，在有氧的条件下，将废水中的有机物氧化分解为无机物，从而达到废水净化的目的。
处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。
在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物，通过辨别认定其种属，据此可以判别处理水质的优劣，因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。
2.活性污泥的物理性质颜色：黄褐色状态：似矾花絮绒颗粒味道：土腥味含水率：99%左右3.活性污泥的沉降浓缩性能（1）污泥沉降比：SV取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。
（2）污泥体积指数：SVISV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。
【知识传递】活性污泥最全面的解析！活性污泥系统一、原理：活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军，其原理是生物降解。
二、活性污泥的形、色、嗅活性污泥外观似棉絮状，亦称絮粒或绒粒，有良好的沉降性能。
正常活性污泥呈黄褐色。
供氧曝气不足，可能有厌氧菌产生，污泥发黑发臭。
溶解氧过高或进水过淡，负荷过低色泽转淡。
良好活性污泥带泥土味。
三、培菌前的准备工作：1、认真消化施工设计图纸资料及管理运行手册；2、检查熟悉系统装备及管线阀门，指示记录仪表；3、清理施工时遗留在池内杂物；4、加注清水或泵抽河水作池渗漏试验，单台调试后联动试车，调好出水堰板至污水处理可正常工作。
四、培菌方法：1、所谓活性污泥培养，就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物，溶解氧，适宜温度和酸碱度。
（1）营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。
（2）溶解氧：就好氧微生物而言，环境溶解氧大于0.3mg/l，正常代谢活动已经足够。
但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径500μm 活性污泥絮粒而言，周围溶解氧浓度2mg/l 时，絮粒中心已低于 0.1mg/l，抑制了好氧菌生长，所以曝气池溶解氧浓度常需高于 3－5mg/l，常按5－10mg/l 控制。
调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在 2mg/l 较为适宜。
（3）温度：任何一种细菌都有一个最适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个最低和最高生长温度范围，一般为10－45oC，适宜温度为 15－35oC，此范围内温度变化对运行影响不大。
（4）酸碱度：一般 PH 为 6－9。
特殊时，进水最高可为 PH 9－10.5，超过上述规定值时，应加酸碱调节。
2、培菌法：（1）生活污水培菌法：在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可开始进水。
引进水量由小到大逐渐调节，连续运行数天即可见活性污泥出现，并逐渐增多。
为加快培养进程，在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等，以提高营养物浓度。
正常都额活性污泥组成污水处理厂运行正常状况下，活性污泥的污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧实。
呈封闭状、具有良好的吸附和沉降性能。
絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长一些丝状菌，但丝状菌数量远少于菌胶团细菌，微型动物以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等。
还可以见到楯纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可看到少量的游动纤毛虫等，轮虫生长活跃。
异常状况下活性污泥组成污水处理厂运行出现异常情况时，污泥出现结构松散，絮粒变小，观察到大量的游动型纤毛虫类（豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、波多虫属、滴虫属等）生物、肉足类生物（变形虫属和简便虫属等）急剧增加的生物相。
出现这种生物相时，污泥沉降性能差，影响泥水分离。
同一种微生物数量变化的指示作用污泥中出现球衣菌属、发硫菌属、诺卡氏菌属、各种霉菌等丝状菌微生物异常增长的生物相时，表明污泥发生膨胀现象。
应及时采取措施控制丝状细菌的生长、调整运行过程中的影响因素。
出现絮体结构松散解絮时，细小的絮粒成为轮虫的充足食物，使轮虫恶性繁殖。
数量急剧上升的生物相时，表明污泥老化，此时应采取增加排泥的措施。
原生动物及轮虫类微型动物受有毒物质的影响比细菌更为敏感。
楯纤虫属作为活性污泥法中最易受到影响的指标性生物，对毒物影响非常敏感。
当出现椐楯纤虫属急剧减少的生物相时，就可以判定为受到了进水有毒物质的影响。
随着微生物种类及数量的变化，出水水质有了显著的变化，活性污泥中累枝虫、楯纤虫、裂口虫、钟虫的数量呈增长趋势时，出水水质明显变好，出水BOD 值下降，出水悬浮物浓度也随之下降。
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、波多虫属、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、沉降性能下降，处理能力差。
2.污泥解体。
絮凝体细小，有些似针状分散。
主要优势原生动物有：变形虫属、简便虫属等肉足类。
微生物在活性污泥法污水处理中的作用浅析污水处理是一项重要的环保工作，它的目的是将污水中的有害物质去除，让水资源得以再生利用。
活性污泥法是一种常用的污水处理方法，它利用微生物在污泥中的生物降解作用来去除污水中的有机物质。
本文将就微生物在活性污泥法污水处理中的作用进行浅析。
一、微生物在活性污泥中的作用1. 有机物质的分解活性污泥中的微生物主要通过分解有机物质来完成污水处理的过程。
有机物质是污水中的主要污染物之一，它的存在会对水质造成严重影响。
而微生物通过吸收和降解有机物质，将其转化成无害的物质，从而达到净化水质的目的。
2. 氮、磷的去除除了有机物质的分解外，活性污泥中的微生物还能通过硝化和反硝化过程去除污水中的氮和磷等无机物质。
在这个过程中，微生物分解有机物质所释放的氮磷化合物会被微生物吸收并在其中转化，从而实现对氮、磷的去除。
3. 细菌细胞自身的降解在生物降解过程中，微生物细胞自身也会进行降解，从而释放出更多的微生物和酶，促进有机物质的降解和去除。
二、微生物数量和种类的影响不同种类的微生物对不同的有机物质具有不同的降解能力，因此微生物的数量和种类对活性污泥法的污水处理效果具有重要影响。
在实际的污水处理过程中，需要根据水质的特点和处理的要求来合理选择和控制活性污泥中微生物的数量和种类。
微生物的活性是指微生物对有机物质的降解能力。
在活性污泥法中，微生物的活性对污水处理效果有着直接的影响。
活性污泥中的微生物活性受到温度、pH值、氧气浓度等因素的影响，因此在实际操作中需要注意这些因素的控制。
四、微生物的养护和管理为了保证微生物在活性污泥中的正常生长和活动，需要对其进行养护和管理。
养护和管理的方法包括污泥的通风、搅拌、水质的监测和调节，以及添加适量的营养物质和微生物等。
只有保证了活性污泥中微生物的正常生长，才能保证污水处理的效果。
五、结语活性污泥法是一种有效的污水处理方法，其中微生物起着至关重要的作用。
通过对微生物在活性污泥法污水处理中的作用进行浅析，我们能够更好地理解活性污泥法的原理和工作机制。
活性污泥活性污泥是一种好氧生物处理方法，活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现的。
他们对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。
继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。
曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。
由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。
随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。
1916年，应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法污水处理厂。
在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。
正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。
2工作原理编辑活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。
[1] 最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起着最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。
沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。
活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。
活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
其性能指标包括：混合液悬浮固体（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指数[污泥体积指数（SVI），污泥密度指数（SDI）]。
3性能指标编辑微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等．其中，细菌和原生动物是主要的二大类．活性污泥的性能指标包括：混合液悬浮固体（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指数：污泥体积指数（SVI），污泥密度指数（SDI）。
（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大小。
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活跃豆形虫、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。
这些微生物出现时，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。
摘要：溶气气浮（DAF）是气浮的一种，它利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，通入加过混凝剂的水中，在常压情况下释放，空气析出形成小气泡，粘附在杂质絮粒上，造成絮粒整体密度小于水而上升，从而使固液分离。
-- -- 活性污泥微生物学
卓祥和 编写 --
-- 二〇〇八年九月 --
-- 活性污泥微生物学
工业废水或城市污水排入水体后,使水体受到有机污染。有机污染是当前水体污染的普遍倾向，因此有机污染的治理是保护水资源的重要措施。如果被有机污染的水体是河流,在流径一段距离后，水中有机物在微生物的作用下，逐渐被氧化、分解，最后恢复到原来的清洁程度，这一过程称为水体的自挣。微生物在氧化、分解有机物的过程中，不断消耗河流中的溶解氧，而溶解氧则可在流动的河流表面从大气中得到补充。我国古代,就有“流水不腐,户枢不蠹”的谚语。这种利用溶解氧氧化、分解有机物的微生物称作好氧微生物。 排入水体的污水，一部分以悬浮状态的有机物沉淀至水底,无法不断获得溶解氧。此时,另一种称为厌氧微生物发生作用。厌氧微生物是自养性的，以发酵方式分解有机物和合成微生物机体。厌氧分解能产生有机酸、醇、硫化氢、二氧化碳、沼气和热能。所以受有机污染的水体常发生底泥冒气泡现象。民间的沼气池和堆肥是厌氧微生物作用的例子。 我国现行国家标准规定,污水处理工程中，水中溶解氧≥2mg／L为好氧区（Oxic Zonｅ)，主要功能是降解有机物和进行硝化反应（又称碳化和硝化);０．2～0.5ｍg/L为缺氧区（Anoｘic Zonｅ)，在兼氧微生物作用下能起到脱氮的反硝化反应；<0．2mg/L的称为厌氧区（Anａeroｂic Ｚｏnｅ）,微生物能吸附有机物并释放磷,以便在好氧区吸收磷从剩余污泥排出而起到除磷功能。水中溶解氧在０.5~2mｇ／Ｌ属于有氧区范围,有相应的微生物菌种存在,起到相应的有机物氧化、氨氮硝化和硝酸盐反硝化的作用。 利用好氧微生物、兼氧微生物和厌氧微生物清除水中有机物的技术,被称作生物处理技术。 污水生物处理技术,按处理设施的载体不同，分为生物膜法和活性污泥法两种。如以填料和膜片作为载体的各种生物滤池和生物转盘等处理设备属于生物膜法;以水为载体的各类曝气池、氧化沟等属于活性污泥法。也有两者结合,在水中设置填料载体的接触氧化法等。 活性污泥法以好氧微生物处理为主。在活性污泥法生物处理设施中需不断充入空气，即曝气。从而加速微生物分解污水中有机物的速度,随之有大量絮状的泥粒产生，这就是活性污泥。它是由大量的细菌、原生动物等微生物，以及一些无机物所组成。活性污泥按照污水水质的不同而有不同的颜色，一般为黄褐色。 -- -- 为了提高污水生物处理的效果，我们必须对构成活性污泥的主要生物类群、它们在生物处理中的作用、环境对微生物的影响等等有一定的认识，以掌握其规律性,从而去指导活性污泥法及其他方法处理污水的工作。 一、活性污泥中的主要生物类群 活性污泥中的主要生物类群有细菌和原生动物，还有其它一些生物。 (一）细菌 在活性污泥中细菌数量最多,由于其体积微小、表面积很大，因此具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。在污水生物处理中,细菌起着主要的作用。 细菌是单细胞微生物，整个菌体只是一个细胞。细菌从外形上看有球形的(球菌)、杆形的(杆菌)和螺旋形的（螺旋菌)。这三种形状的细菌在活性污泥中都可以看到,其中以杆菌为主(图１-1）。 细菌的体积微小，球菌的直径是0.5～2微米(１微米＝1000毫米）,杆菌长1~5微米，宽０.5~1．0微米。细菌的体积虽然很小，但具有一定的构造(图1-2)。 在细菌细胞的最外层有细胞壁。细胞壁无色透明，坚硬而有弹性。细胞壁使细菌具有一定的形状，并对细菌具有保护作用。 细胞质膜紧贴于细胞壁内层，这是一种半渗透性膜，在调节物质出入细胞方面起着重要的作用。 在细胞质膜里面的是细胞质。细胞质主要是由蛋白质和核酸组成,在细胞质里含有核糖体和贮藏物质，主要的贮藏物质有聚β羟基丁酸、糖元或淀粉以及异染粒、硫等。 在细菌体内还有细胞核。细菌的细胞核构造比较原始、无核膜。 细胞壁、细胞质膜。细胞质和细胞核是每一个细菌都有的，是细菌的基本构-- -- 造。细菌除了基本构造外,还有荚膜、鞭毛、芽孢等特殊构造。 每个细菌在细胞壁外面都有一层粘液层。有些细菌粘液层增厚就形成荚膜。荚膜对细菌具有保护作用。 有些细菌有鞭毛。鞭毛是细菌的运动器官,细菌通过鞭毛的摆动能在水中游动。由于鞭毛的直径更为微小，因此要用特殊染色法或用电子显微镜才能看到。 有些细菌,主要是杆菌在一定的生活周期能在菌体内产生芽孢。芽孢由细胞质和细胞核失水凝聚形成。每个细菌只能形成一个芽孢,因此芽孢没有繁殖作用。芽孢由于含水量少(一般细菌含水量约为８0%，而芽孢为60％)，外面又有很厚的壁,因此对外界的不良环境有很强的抵抗力，例如一般细菌在60℃下,经半小时就要死亡，而有些芽孢要在100℃以上经过1~３小时的沸煮才会死亡。芽孢能在缺水的条件下,保持生活能力多年，并且一旦环境条件适宜,能萌发成菌体。芽孢的折光性强，不易着色,在显微镜下看到的是一个透明体。 细菌在环境条件适宜时分裂速度很快,一般每隔2０~30分钟分裂一次。因此细菌在固体培养基上生长繁殖时,到了一定时期就能形成肉眼所能见到的群体,这就是菌落。 在活性污泥中经常出现的细菌有菌胶团属、假单孢菌属、芽孢杆菌属、小球菌属、黄杆菌属、杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、产气杆菌属、棒状杆菌属、八迭球菌属、螺菌属、诺卡氏菌属等等。这些细菌中的大多数具有形成菌胶团的能力。 活性污泥中的细菌通常以菌胶团的形式存在。只有少数以游离状态存在。所谓菌胶团，是由细菌以及细菌分泌的胶质组成的细小颗粒。生产中经常提到的污泥性能和结构的好坏—即污泥吸附、氧化分解有机物的能力，以及污泥凝聚沉降性能，与菌胶团有十分密切的关系。菌胶团是活性污泥的主体，是一种粘性的菌胶团块,能使污水中有机物粘附在颗粒—上，然后加以分解利用。在活性污泥中菌胶团能提供固定生活的原生动物和丝状细菌栖息和附着生长的场所，它也是活性污泥絮状化的基本成分。菌胶团细菌具有较强的分解有机物质的能力。菌胶团细菌由于菌体都包埋在胶质中，就不致被原生动物所吞噬,并有利于沉降。 菌胶团细菌除了在营养上对碳源和氮源都有一定要求外，并具有较高的好气性，菌胶团的形状很多，有垂丝状的,分枝状的、蘑菇形的、球形的、椭圆形的、片状的等等(图1-３)。-- -- 在活性污泥中，有些种类的细菌还以丝状的形式存在，这就是一些丝状细菌。常见的丝状细菌有球衣细菌、白硫细菌和硫丝细菌(图1－4)。 球衣细菌的细胞圆柱形,排列成链状,外面有一层衣鞘。用结晶紫染料染色时,可以清楚地看到衣鞘里圆柱形的细胞。有时还可以看到缺位现象和假分枝。活体观察时，可以看到尖端有轻微摆动现象。 球衣细菌往往附着在菌胶团上或与菌胶团交织在一起。成为活性污泥的骨架。球衣细菌一般在有机物含量较低的污水中出现。 球衣细菌对有机物的分解、氧化能力很强,但是当球衣细菌繁殖过多时,往往引起污泥膨胀,使污水处理效果下降。 白硫细菌又名贝氏硫细菌。这类细菌也是由许多圆柱形细胞组成，菌体的大小和长短相差较大。白硫细菌与球衣细菌不同,外面没有衣鞘，并且能在水中自由游动。游动时,有时前进，有时后退;有时伸直，有时弯曲。 硫丝细菌的基部具有固着器，附着在菌胶团上,但是没有假分枝。 白硫细菌和硫丝细菌都是属于硫磺细菌。这类细菌在夏季，在生活污水处理厂的普通曝气池里,在充氧不足时,能将水中的硫化氢氧化为硫,并以硫粒的形式存在于体内(可用低倍显微镜看到)，而当溶解氧较高（大于1毫克/升)时,体内的硫粒,因被氧化而消失。因此通过对硫磺细菌体内硫粒的观察，可以间接地-- -- 推测水中溶解氧的状况。 (二)原生动物 在污水生物处理中,原生动物一方面由于具有吞食污水中有机物颗粒和游离细菌的能力，对污水的净化起着一定的作用:另一方面能在一定程度上反映出污水水质和处理效果,因而必须予以重视。 原生动物是单细胞动物，体积根小,但在构造上却较复杂。除了有细胞质膜、细胞质、细胞核等构造外，还有在细胞里执行一定机能的构—细胞器。 在活性污泥中可以看到的原生动物有以下四大类：纤毛虫类、鞭毛虫类、肉足虫类和吸管虫类，其中以纤毛虫类较为常见(图１－5）。
纤毛虫类的特征是具有纤毛。在污水生物处理正常运转期间,在活性污泥中常见的纤毛虫类是钟虫,钟虫的种类很多,现以大口钟虫为例进行说明(图1－６）。 大口钟虫的外形似钟。虫体前端有一个由许多纤毛构成的纤毛带。由于纤毛带上的纤毛由外向内螺旋状排列，并且朝着一个方向摆动，因此当纤毛活动时,-- -- 虫体前端的水就会形成一个旋涡。其中的有机物颗粒和游离细菌就会作为食物，通过口而进入虫体，并在虫体内形成食物泡。食物泡随着细胞质的流动而在体内移动。在这个过程中，食物泡中的食物逐渐被消化、吸收。不能被利用的残渣,最后排出体外。由于钟虫能吞食污水中的有机物颗粒和游离细菌，因而对污水的净化有一定的作用。 在大口钟虫体内除了有较多的食物泡外，还有一个较大的伸缩泡。伸缩泡在维持钟虫体内水分平衡起着很大的作用。因为钟虫生活在水中,体内外的渗压不同,水分不断地渗透进入体内。钟虫体外没有细胞壁，这些水分如果不及时排除，到一定时候虫体就会破裂。因此钟虫体内多余水分以及代谢产物不断进入伸缩泡,并通过伸缩泡的收缩把里面的水分排出体外。在正常情况下,伸缩泡能定期收缩和舒张,但是当污水中的溶解氧降低(小于1毫克/升)时,伸缩泡就不活动而处于舒张状态。因此通过对伸缩泡的观察也可以间接地推测污水中的充氧状况。 大口钟虫有尾柄，并通过尾柄固着在菌胶团上，因此大口钟虫是一种固着型的纤毛虫。 在活性污泥中常见的钟虫，除大口钟虫外,还有小口钟虫,有时还可以看到无柄钟虫(图1－7)。无柄钟虫，无尾柄,并用纤毛带在水中捕食和游动。因此是一种游泳型纤毛虫。 上述这三种钟虫都是以个体形式存在。 在活性污泥中,除了以个体形式存在的钟虫外，还有以群体形式存在的钟虫，这就是等枝虫(又名累枝虫)盖纤虫、聚缩虫、独缩
