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活性污泥中主要微生物类群的特征及作用

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推陈出新的作用,使活性污泥具有将无机污染物转化为稳定无机物的活力,在有氧的条件下,将废水中的无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品种、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、胶体物质混杂在一同所构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%摆布,细菌在无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转,停留时间、污泥龄期都相对较短,在这类情况下,较高级的真核微生物无法生存,只需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,因而将微型动物称为活性污泥系统中的指点生物[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构成伪足,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。
1.3纤毛虫
动物周身表面或部分表面具有纤毛,作为运动或摄食的工具,具有胞口、口围等吞噬和消化的器官,分固着型和游泳型两种,常见的游泳型有漫游虫、草履虫、管叶虫、斜管虫等;常见的固着型有钟虫、盖虫、独缩虫、聚缩虫、吸管虫、累枝虫等。
1.4后生动物
在活性污泥系统中是不经常出现的,在出水水质较好或较稳定时出现,常见的有轮虫、红斑票贝体虫等。根据污水厂两年的镜检记录,红斑票贝体虫平时几乎不见,多在8,9月份出现,这时候水温较高,通常是22℃摆布。
2代谢捕食方式
1)通过体表吸收溶解性的无机物,吞噬废水中细小的无机物颗粒,经过推陈出新作用,然后使之氧化分解为稳定的无机物。
2)捕食细菌或游离细菌,维持活性污泥系统中生态平衡及改善出水水质。通过捕食细菌,能促进细菌的生长,使细菌的生长能维持在对数生长时间,防止种群的衰老,提高细菌的活力;由于游离细菌密度小,较难沉淀,易被出水带出而影响水质,微型动物吞噬游离可大大改善水质。
3)固着型纤毛虫及吸管虫还可分泌黏液,使之附着在絮凝体上生长;对悬浮颗粒及细菌均有吸附作用,从而有益于菌胶团及絮体的构成。

3提高出水水质方面的作用
1)通过某些原生动物的分泌物,在沉降过程中促进游离细菌的絮凝作用,提高细菌的沉降效率和去除率。
2)原生动物捕食细菌,提高细菌活动能力,提高对可溶性无机物的摄取能力。
3)原生动物和细菌一同,共同摄食病原微生物。
4在活性污泥系统中的指点作用
4.1活性污泥良好时
当活性污泥功能良好时,活性污泥表现为絮凝体较大,沉降性好,镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。
4.2活性污泥恶化时
活性污泥恶化时,絮凝体较小,出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时,微型动物大面积死亡或几乎不出现,污泥沉降性下降,处理水质能力差。
4.3从恶化恢复到正常时
活性污泥从恶化恢复到正常,在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。
4.4活性污泥膨胀时
活性污泥膨胀多发生在秋冬季节,此时污泥沉降性差,30min沉降比高,而污泥浓度相对较低,导致污泥指数SVI值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物,由于丝状菌大量繁殖,活性污泥呈棉絮状,颗粒细碎且色彩相对较浅。
4.5溶解氧不足时
曝气池中溶解氧持续不足时,活性污泥色彩较正常时发黑,并散发出臭味。
4.6溶解氧过高时
在普通情况下,每毫升活性污泥中通过镜检,可以观察到300个摆布轮虫,而在正常情况下,很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时,会出现大量的肉足类及轮虫类生物。
4.7进水浓度和BOD负荷过低时
当污水浓度和BOD负荷过低时会出现表壳虫属,也标志着出现了硝化作用。
4.8其他环境变化时
当活性污泥中指点性生物量急剧减少时,可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化,此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。
在活性污泥法的污水处理工艺中,对曝气池内微生物