污水處理中的微生物原理

1、污水處理中的微生物原理編輯說明：此章在很多書上都有涉及，但深層次講解的少，編寫此章的目標(biāo)是，使入門者真正理解各類微生物特點(diǎn)和會(huì)用生物相分析系統(tǒng)環(huán)境，使本章作為中控室、化驗(yàn)室觀測(cè)生物相的必要知識(shí)。編寫時(shí)要注意多涉獵專業(yè)書籍，結(jié)合微生物學(xué)和一些論文，力圖達(dá)到不僅知道結(jié)論，還要深究原因。我們?cè)诘谌乱呀?jīng)說過: 生物處理方法的核心（或者說城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行核心）是，使用設(shè)施、設(shè)備，控制曝氣量、水量、污泥量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，創(chuàng)造出適宜微生物存活和生長(zhǎng)的環(huán)境，并有意的引導(dǎo)微生物的生長(zhǎng)向我們需要去除的污染物性質(zhì)方向發(fā)展，最終達(dá)到污水處理的目的。所以，凡是采用了微生物處理方法的城鎮(zhèn)污水處理廠，微生物原理是污水處

2、理的核心知識(shí)，一個(gè)好的運(yùn)營(yíng)師，可以通過微生物的狀態(tài)和變化就可判斷外部環(huán)境、內(nèi)部環(huán)境的各種變化，并提前采取措施將出現(xiàn)的問題苗頭消滅。在活性污泥法中，微生物生活于活性污泥中，在生物膜法中，微生物生活于生物膜中，存在地方雖不一樣，但生物種群是基本一致的。另：微生物種群非常多，按世代期（可理解為生長(zhǎng)周期）分，從幾個(gè)小時(shí)長(zhǎng)一代到幾十天長(zhǎng)一代不等，活性污泥是由人為控制泥齡的，一般在1025天之間，不會(huì)超過30天，所以種群是人為遴選優(yōu)化過的，具有去除污染物針對(duì)性更強(qiáng)，但難以降解的污染物去除效果不好的特點(diǎn)；而生物膜法的污泥變化是由生物自行生長(zhǎng)脫落決定的，所以各種世代期不同的種群在理論上均有存在，具有去除污染物

3、更徹底，但處理量有限制的特點(diǎn)。在微生物學(xué)領(lǐng)域里，習(xí)慣將動(dòng)膠菌屬形成的細(xì)菌團(tuán)塊稱為菌膠團(tuán)。在水處理工程領(lǐng)域內(nèi)，則將所有具有莢膜或粘液或明膠質(zhì)的絮凝性細(xì)菌互相絮凝聚集成的菌膠團(tuán)塊也稱為菌膠團(tuán)，這是廣義的菌膠團(tuán)。如上所述，菌膠團(tuán)是活性污泥（絨粒）的結(jié)構(gòu)和功能的中心，表現(xiàn)在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)（絲狀膨脹的活性污泥除外），是活性污泥的基本組分。它的作用表現(xiàn)在：1、有很強(qiáng)的生物吸附能力和氧化分解有機(jī)物的能力。一旦菌膠團(tuán)受到各種因素的影響和破壞，則對(duì)有機(jī)物去除率明顯下降，甚至無去除能力。2、菌膠團(tuán)對(duì)有機(jī)物的吸附和分解，為原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物提供了良好的生存環(huán)境，例如去除毒物、提供食料、溶解氧升高。3、為原生動(dòng)

4、物、微型后生動(dòng)物提供附著場(chǎng)所。4、具有指示作用：通過菌膠團(tuán)的顏色、透明度、數(shù)量、顆粒大小及結(jié)構(gòu)的松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。例如新生菌膠團(tuán)顏色淺、無色透明、結(jié)構(gòu)緊密，則說明菌膠團(tuán)生命力旺盛，吸附和氧化能力強(qiáng)，即再生能力強(qiáng)。老化的菌膠團(tuán)，顏色深，結(jié)構(gòu)松散，活性不強(qiáng)，吸附和氧化能力差。第一節(jié) 活性污泥中的微生物（要求化驗(yàn)室強(qiáng)記，中控室熟悉）在污水處理中，活性污泥中的微生物形成了一個(gè)類似于社會(huì)的環(huán)境，各個(gè)種群的微生物均在生長(zhǎng)，并在污水處理的過程中各自發(fā)揮著作用，這是一個(gè)奇妙的屬于微物的世界。有偏好，有的喜歡氮、有的喜歡磷；有特點(diǎn)，有的對(duì)污水處理發(fā)揮巨大作用，有的反起到了破壞作用；有等級(jí)，根據(jù)食

5、物鏈的規(guī)律形成了食物鏈的金字塔。了解這些特點(diǎn)、規(guī)律，能為技術(shù)人員的工藝控制起到舉足輕重的作用。一、微生物類別水中微生物非細(xì)胞形態(tài)的微生物病毒細(xì)胞形態(tài)的微生物原核生物真核生物真 菌藻 類原生動(dòng)物后生動(dòng)物細(xì) 菌（處理水體的主要微生物）放線菌藍(lán) 藻酵母菌霉 菌肉足類鞭毛類纖毛類圖4-1 水中微生物分類線 蟲輪 蟲活性污泥是城市污水在活性污泥處理系統(tǒng)的反應(yīng)主體，是由細(xì)菌、微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起所組成的絮狀體顆粒，是微生物生存和展開生命活動(dòng)的基地。良好的活性污泥具有很強(qiáng)的吸附分解有機(jī)物的能力和良好的沉降性能，絮體的大小約為0.020.2mm，茶褐色，微具土壤味，密度1.005kg/m3，含

6、水率99?；钚晕勰嘀猩嬷鞣N微生物，構(gòu)成了復(fù)雜的生物相。在多數(shù)情況下，活性污泥中的主要微生物是細(xì)菌、原生動(dòng)物構(gòu)成其基本營(yíng)養(yǎng)層次，然后是以細(xì)菌為食的掠食性后生動(dòng)物。二次捕食者（后生動(dòng)物）一次捕食者（原生動(dòng)物）分解者（細(xì)菌、真菌）營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)圖4-2 微生物的級(jí)別二、具有指示作用的微生物具有指示作用的微生物（后生動(dòng)物）屬于高級(jí)食物鏈層級(jí)，也是我們所說的生物相重點(diǎn)觀察的目標(biāo)。我們知道，在污水處理中，微生物中起到污染物處理的最大作用的是細(xì)菌，但細(xì)菌的數(shù)量繁多、個(gè)頭太小，觀測(cè)起來存在很多難度。但細(xì)菌的生活狀態(tài)直接影響了上層食物鏈的微生物，通過觀測(cè)后生動(dòng)物，即可判斷細(xì)菌的生活狀態(tài)，生物相觀測(cè)即是這

7、項(xiàng)的工作。1、變形蟲（肉足類）圖4-3顧名思義，變形蟲是能變形的，不過這種變形也是有限度的。 一些種類的變形蟲 能向四外伸出假足，以探查水中的化學(xué)成分，決定移動(dòng)方向。而有些種類根本沒有假足。他們獵食時(shí)覆蓋它的獵物， 把獵物裹起來，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)食物泡， 食物泡可以消化吸收獵物。 變形蟲食性廣，單細(xì)胞藻類、細(xì)菌、小原生動(dòng)物、真菌、有機(jī)碎片等皆是它們的食物. 變形蟲生命力強(qiáng)，在條件不好時(shí)，可以形成一個(gè)包囊(休眠體)度過難關(guān)。2、太陽(yáng)蟲（肉足類）圖4-4太陽(yáng)蟲身體圓球狀，原生質(zhì)包在一個(gè)光滑的、膜狀的外包中。外質(zhì)有許多空泡，內(nèi)質(zhì)較少。內(nèi)質(zhì)常有共生綠藻。1個(gè)細(xì)胞核，位于中央。1個(gè)伸縮泡，位于一側(cè)。偽足

8、內(nèi)有硬的軸絲，故而偽足十分挺直。軸絲自細(xì)胞核輻射伸出，偽足長(zhǎng)而細(xì)，常為身體直徑的12倍。以纖毛蟲和小的輪蟲為食。 3、草履蟲（纖毛類）圖4-5草履蟲屬體大，履狀，有十分發(fā)達(dá)的口溝，口溝引入口腔?？谇粌?nèi)右邊有1片口側(cè)膜、2片波動(dòng)咽膜和1片四分膜。體纖毛均勻，外質(zhì)有刺絲泡。大核1個(gè)，伸縮泡通常2個(gè)，其周圍有輻射管。在一般高負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)中，草履蟲將占優(yōu)勢(shì)，此時(shí)活性污泥發(fā)育正常，沉降性能及生物活性良好，出水水質(zhì)較好，處理效果較好。4、櫛毛蟲（纖毛類）圖4-6櫛毛蟲體桶形，前端中央有一短的圓錐形“吻”突。胞口在“吻”突的頂端。胞咽有長(zhǎng)的刺桿支撐。體纖毛退化，僅有1圈或數(shù)圈由排列整齊的梳狀纖毛櫛形成

9、的纖毛環(huán)圍繞。大核1個(gè)，腎形或馬蹄形。伸縮泡1個(gè)，在后端中央，常有輔助泡。攝食草履蟲等其他纖毛蟲。5、輪蟲（輪蟲）圖4-7輪蟲是重要的生物相觀測(cè)對(duì)象。輪蟲形體微小，長(zhǎng)度約44000um，多數(shù)在500um左右。身體為長(zhǎng)形，分頭部、軀干和尾部。頭部有一個(gè)由12圈纖毛組成的能轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤，形如車輪。咽內(nèi)有一個(gè)幾丁質(zhì)的咀嚼器。軀干呈圓筒形，背腹扁寬，具刺或棘，外面有透明的角質(zhì)甲膜，尾部末端有分叉的趾，內(nèi)有腺體分泌的黏液，借以固著在其他物體上。大多數(shù)輪蟲以細(xì)菌、霉菌、藻類、原生動(dòng)物及有機(jī)顆粒為食，輪蟲要求較高的溶解氧量。在污水生物處理系統(tǒng)中常在運(yùn)行正常、水質(zhì)較好、有機(jī)物含量較低時(shí)出現(xiàn)。但當(dāng)污泥老化解絮、污

10、泥碎屑過多時(shí)，會(huì)刺激輪蟲大量增殖，數(shù)量可多至10000個(gè)/ml，這是污泥老化解絮的標(biāo)志。6、線蟲（線蟲）圖4-8線蟲的蟲體為長(zhǎng)線形，在水中的長(zhǎng)度一般0.252mm，斷面為圓形，線蟲前端口上有感覺器官，體內(nèi)有神經(jīng)系統(tǒng)，消化道為直管，食道由輻射肌組成。線蟲有寄生的和自由生活的，自由生活的線蟲體兩側(cè)的縱肌可交替收縮，使蟲體做蛇狀的拱曲運(yùn)動(dòng)。在污水生物處理中的線蟲多是自由生活的，常生活在水中有機(jī)淤泥和生物膜上，它們以細(xì)菌、藻類、輪蟲和其他線蟲為食，在缺氧時(shí)會(huì)大量繁殖，是污水生物處理中凈化程度差的指示生物。7、鐘蟲（纖毛類）圖4-9鐘蟲是重要的生物相觀測(cè)對(duì)象。單體，多呈倒置的鐘形（少數(shù)呈球形、梨形等），

11、多用柄附著它物上（游泳鐘蟲除外），柄內(nèi)有肌絲，遇刺激能強(qiáng)烈的收縮。蟲體前緣纖毛口緣區(qū)上長(zhǎng)有2列纖毛，并按反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)入胞口，鐘蟲其它部位纖毛退化。大多數(shù)種類以細(xì)菌、藻類等為食，所以水體中細(xì)菌等數(shù)量的多少，直接影響著鐘蟲的數(shù)量。鐘蟲對(duì)水質(zhì)要求范圍較寬，水溫030，pH6595，DO和NH4濃度分別為112和220mgl都能生存，再加上其它原生動(dòng)物與細(xì)菌的共同作用，使污染物去除率能達(dá)到778923的好效果。8、吸管蟲（纖毛類）圖4-10固著足吸管蟲的成體為圓球形，蟲體約200微米，身體的一端有一長(zhǎng)柄，個(gè)體即借此柄附著在其他物體上。體表長(zhǎng)有許多輻射狀排列的觸手，觸手為中空的管狀，末端膨大成球狀吸盤

12、，故名吸管蟲。觸手可自由伸縮。身體內(nèi)部有一個(gè)卵圓形的大核和數(shù)個(gè)小核，伸縮泡28個(gè)，食物泡若干個(gè)。幼體卵圓形，表面有纖毛，營(yíng)自由生活，體內(nèi)一個(gè)大核及數(shù)個(gè)小核。以原生動(dòng)物為食，尤其嗜食纖毛蟲類。在獵物豐富的情況下，一只吸管蟲可同時(shí)對(duì)付36只草履蟲。嚴(yán)格的說，固著足吸管蟲是營(yíng)附著生活的。9、纖毛蟲（纖毛類）圖4-11纖毛蟲是重要的生物相觀測(cè)對(duì)象。纖毛蟲屬纖毛門，大多數(shù)纖毛蟲在生活史的各個(gè)階段都有纖毛，以纖毛作為運(yùn)動(dòng)細(xì)胞器。纖毛在蟲體表面有節(jié)律地順序擺動(dòng)，形成波狀運(yùn)動(dòng)，加之纖毛在排列上稍有傾斜,因而推動(dòng)蟲體以螺旋形旋轉(zhuǎn)的方式向前運(yùn)動(dòng)。蟲體也可依靠纖毛逆向擺動(dòng)而改變運(yùn)動(dòng)方向，向后移動(dòng)等。游泳型和固著型的

13、纖毛蟲在活性污泥中的處理效果來看，游泳型纖毛蟲在活性污泥中數(shù)量較多時(shí)，對(duì)出水的COD值有很大的影響，數(shù)量增多時(shí)出水COD增大；固著型纖毛蟲出現(xiàn)數(shù)量較少時(shí)，出水水質(zhì)較好。固著型纖毛蟲本身有沉降性能，加上和細(xì)菌形成絮體，可以更加完善二沉池的泥水分享作用。10、鞭毛蟲（鞭毛類）圖4-12鞭毛蟲是重要的生物相觀測(cè)對(duì)象。具有一根或一根以上的鞭毛。鞭毛長(zhǎng)度與其體長(zhǎng)大致相等或更長(zhǎng)些，是運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛蟲又可分為植物性鞭毛蟲和動(dòng)物性鞭毛蟲，常見的植物性鞭毛蟲有滴蟲屬、屋滴蟲屬和眼蟲屬等，常見的動(dòng)物性鞭毛蟲有波豆蟲屬、尾波蟲屬等。植物性鞭毛蟲在中、多污水體中多見；動(dòng)物性鞭毛蟲在有機(jī)物較多的水體或曝氣池進(jìn)口會(huì)出現(xiàn)。

14、在超高負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)中，鞭毛蟲將占優(yōu)勢(shì)，出水質(zhì)量很差。但在活性污泥的培養(yǎng)過程中，鞭毛蟲出現(xiàn)并占居優(yōu)勢(shì)，則說明活性污泥已經(jīng)出現(xiàn)，正向良性方向發(fā)展。11、累枝蟲（纖毛類）圖4-13累枝蟲與鐘蟲相似，前端有膨大的圍口唇。群體，柄無肌絲而不收縮。著生在各種水生動(dòng)植物體上。個(gè)別種為浮游生活。第二節(jié) 厭氧、好氧環(huán)境中微生物原理（要求中控室強(qiáng)記）根據(jù)微生物與分子氧的關(guān)系，將微生物分為好氧微生物（包括專性好氧微生物和微量好氧微生物）、兼性厭氧（或叫兼性好氧）微生物及厭氧微生物。專性好氧微生物是指在氧分壓為0.2*101kPa的條件下生長(zhǎng)繁殖良好的微生物。微量好氧微生物是指在氧分壓為（0.0030.2）*1

15、01kPa的條件下生長(zhǎng)繁殖良好的微生物。厭氧微生物包括專性厭氧微生物和耐氧厭氧微生物。專性厭氧微生物是指只能在氧分壓小于0.005*101kPa的瓊脂表面生長(zhǎng)的微生物。而兼性厭氧微生物是指既可在有氧條件下，又可在無氧條件下生長(zhǎng)的微生物。這三種類型微生物對(duì)氧的反應(yīng)不同。根據(jù)微生物在構(gòu)筑物中處于懸浮狀態(tài)或固著狀態(tài)，分為活性污泥法和生物膜法。污水的各種生物處理構(gòu)筑物為活性污泥或生物膜提供一個(gè)環(huán)境（有氧環(huán)境和無氧環(huán)境），構(gòu)筑物中充滿活性污泥或生物膜，或活性污泥與生物膜的混合體。有氧環(huán)境或無氧環(huán)境與其中的活性污泥和生物膜就構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系?；钚晕勰嗪蜕锬な莾艋鬯墓ぷ髦黧w。一、厭氧環(huán)境中的生物群落處理

16、原理厭氧環(huán)境下的微生物群落與有氧環(huán)境中的不同，它們是由分解蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、纖維素等的專性厭氧菌和兼性厭氧菌及專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌等組成，在出流處附近，有少量厭氧或兼性厭氧的游泳型纖毛蟲，例如扭頭蟲、草履蟲等。1、厭氧活性污泥的組成和性質(zhì) 圖4-14 專性厭氧污泥厭氧活性污泥是由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機(jī)雜質(zhì)交織在一起形成的顆粒污泥。厭氧活性污泥中的微生物的組成有五種：將大分子水解為小分子的水解細(xì)菌將小分子的單糖、氨基酸等發(fā)酵為氫和乙酸的發(fā)酵細(xì)菌氫營(yíng)養(yǎng)型和乙酸營(yíng)養(yǎng)型的古菌利用氫氣和二氧化碳合成甲烷的古菌厭氧的原生動(dòng)物。厭氧活性污泥（顆粒狀）一般厭氧的活性污泥沒有處在激烈運(yùn)動(dòng)中，所以，

17、它的微生物群落分布與生物膜相似，有分層現(xiàn)象，但不及好氧生物膜明顯。2、厭氧微生物處理原理圖4-15 厭氧微生物處理原理圖厭氧處理的原理稱為厭氧消化，也叫做甲烷發(fā)酵，該理論曾有過二階段、三階段和四階段發(fā)酵理論。現(xiàn)在用得比較普遍的是四階段發(fā)酵理論：（1）第一階段：水解。以下幾類污染物消解同步進(jìn)行水解和發(fā)酵性細(xì)菌群將復(fù)雜有機(jī)物（如纖維素、淀粉等）分解為單糖后，再酵解為丙酮酸；蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成有機(jī)酸和氨；脂類水解為各種低級(jí)脂肪酸和醇（如乙酸等，酸化）。第一階段的微生物群落是水解、發(fā)酵性細(xì)菌群。（2）第二階段：酸化，酸化產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌群把第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步分解為乙酸和氫氣。第二階段的微生

18、物群落為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細(xì)菌。（3）第三階段：氣化，第三階段的微生物是兩組生理不同的專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌群。一組是將氫氣和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氫氣合成甲烷；另一組是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳?；蚶眉姿?、甲醇、及甲基胺裂解為甲烷。（4）第四階段：是與上述階段同步進(jìn)行的逆向反應(yīng)，為同型產(chǎn)乙酸階段，是同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌將氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙酸的過程。第四階段在厭氧消化中的作用目前仍在研究中。生化階段物態(tài)變化液化（水解）酸化（1）酸化（2）氣 化生化過程大分子不溶態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)有機(jī)物小分子溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及A、B兩類產(chǎn)物B類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及乙酸等CH4、C

19、O2等菌 群發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌甲烷細(xì)菌發(fā)酵工藝甲烷發(fā)酵酸 發(fā) 酵圖4-16 有機(jī)物厭氧消化過程二、好氧環(huán)境中的生物群落及其處理特點(diǎn)氧對(duì)好氧微生物有兩個(gè)作用：作為微生物好氧呼吸的最終電子受體；參與甾醇類和不飽和脂肪酸的生物合成。好氧活性污泥（絨粒）的結(jié)構(gòu)和功能的中心是能起絮凝作用的細(xì)菌形成的細(xì)菌團(tuán)塊，稱菌膠團(tuán)。在其上生長(zhǎng)著其他微生物，如酵母菌、霉菌、放線菌、藻類、原生動(dòng)物和某些微型后生動(dòng)物（輪蟲及線蟲等）。因此，曝氣池內(nèi)的活性污泥在不同的營(yíng)養(yǎng)、供氧、溫度及pH等條件下，形成由最適宜增殖的絮凝細(xì)菌為中心，與多種多樣的其他微生物集居所組成的一個(gè)生態(tài)系。好氧活性污泥的細(xì)菌能迅速穩(wěn)定廢水中有機(jī)污染物

20、，有良好的自我凝聚能力和沉降性能。好氧活性污泥的凈化作用有類似于水處理工程中混凝劑的作用，同時(shí)又能吸收和分解水中溶解性污染物。因?yàn)樗怯捎猩奈⑸锝M成，能自我繁殖，有生物“活性”，可以連續(xù)反復(fù)使用，而化學(xué)混凝劑只能一次使用，故活性污泥比化學(xué)混凝劑優(yōu)越。好氧活性污泥的凈化作用見圖4-17。污染物質(zhì)SSDS活性污泥絨粒CO2、H2O、NH3、SO42-、PO43-新活性污泥絨?；钚晕勰嗌镄律矬wCO2、H2O、NH3、SO42-、PO43-處理水SS吸附吸收吸收氧化合成氧化合成攝食圖4-17 好氧活性污泥的凈化作用機(jī)理示意圖好氧活性污泥絨粒吸附和生物降解有機(jī)物的過程像接力賽，其過程分三步：第

21、1步在有氧的條件下，活性污泥絨粒中的絮凝性微生物吸附廢水中的有機(jī)物；第2步是活性污泥絨粒中的水解性細(xì)菌水解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物，同時(shí)，微生物合成自身細(xì)胞。廢水中的溶解性有機(jī)物直接被細(xì)菌吸收，在細(xì)菌體內(nèi)氧化分解，其中間代謝產(chǎn)物被另一群細(xì)菌吸收，進(jìn)而無機(jī)化；第3步是其他的微生物吸收或吞食未分解徹底的有機(jī)物。第三節(jié) 微生物對(duì)工藝調(diào)控的指示作用（要求中控室強(qiáng)記，化驗(yàn)室熟悉）活性污泥中出現(xiàn)的微型動(dòng)物的數(shù)量，往往和污水處理系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況有著直接或間接的關(guān)系，進(jìn)水水質(zhì)的變化、充氧量的變化等都可以引起活性污泥組成的變化，微型動(dòng)物體積比細(xì)菌要大很多，比較容易觀察和發(fā)現(xiàn)其微型動(dòng)物的變化，因而可以作為污水處理

22、的指示生物，在一些特殊情況發(fā)生時(shí)（如水質(zhì)突變、污泥中毒等），即可根據(jù)生物相的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取必要的措施。生物是由低等向高等演化的，低等生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境因素的改變不甚敏感。較高等生物則相反，例如鐘蟲對(duì)溶解氧和毒物特別敏感。所以，水體中的排污口、廢水生物處理的初期或推流系統(tǒng)的進(jìn)水處，生長(zhǎng)大量的細(xì)菌，其他微生物很少或不出現(xiàn)。著污（廢）水凈化和水體自凈程度增高，相應(yīng)出現(xiàn)許多較高級(jí)的微生物。原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物出現(xiàn)的先后次序是：細(xì)菌植物性鞭毛蟲肉足類（變形蟲）動(dòng)物性鞭毛蟲游泳型纖毛蟲、吸管蟲固著型纖毛蟲輪蟲。原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物的指示作用表現(xiàn)為以下三點(diǎn)。一、可根據(jù)上述原生動(dòng)物和微型

23、后生動(dòng)物的演替，根據(jù)它們的活動(dòng)規(guī)律判斷水質(zhì)和污（廢）水處理程度。還可判斷活性污泥培養(yǎng)成熟程度。表4-1 原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物在活性污泥培養(yǎng)過程中的指示作用活性污泥培養(yǎng)初期活性污泥培養(yǎng)中期活性污泥培養(yǎng)成熟期鞭毛蟲、變形蟲游泳型纖毛蟲、鞭毛蟲鐘蟲等固著型纖毛蟲、楯纖蟲、輪蟲二、根據(jù)原生動(dòng)物種類判斷活性污泥和處理水質(zhì)的好壞。如固著型纖毛蟲的鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬、聚縮蟲屬、獨(dú)縮蟲屬、楯纖蟲屬、吸管蟲屬、漫游蟲屬、內(nèi)管蟲屬、輪蟲等出現(xiàn)，說明活性污泥正常，出水水質(zhì)好。當(dāng)豆形蟲屬、草履蟲屬、四膜蟲屬、屋滴蟲屬、眼蟲屬等出現(xiàn)。說明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，出水水質(zhì)差。線蟲出現(xiàn)則說明缺氧。表4-2 指示生物種類

24、變化與污泥狀態(tài)的關(guān)系污泥性質(zhì)/操作活性污泥性質(zhì)原生動(dòng)物狀態(tài)污泥惡化洗性污泥絮體較小，在0.10.2mm以下豆形蟲、草履蟲、滴蟲屬等快速游泳型污泥分散解絮活性污泥絮體細(xì)小，有些似針狀分散變形蟲、簡(jiǎn)便蟲等肉足類污泥膨脹活性污泥沉降性能高，SVI值高，鐘蟲漸減纖毛蟲、漫游蟲等大量繁殖，裸口旋毛蟲、全毛類、擬輪蟲等污泥恢復(fù)期活性污泥從惡化狀態(tài)逐漸恢復(fù)，沉降性能逐漸變好漫游蟲、斜葉蟲、管葉蟲等慢速游泳型活性污泥良好易成絮體，污泥活性易沉降鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、纖蟲、吸管蟲；出現(xiàn)輪蟲類等后生動(dòng)物曝氣過量肉足類纖毛蟲、輪蟲類后生動(dòng)物大量曝氣不足線蟲出現(xiàn)負(fù)荷高裸變形蟲、鞭毛蟲；負(fù)荷很低游仆蟲屬、旋口蟲屬、輪蟲屬等水力停留時(shí)間短游泳型纖毛蟲；有毒物質(zhì)進(jìn)入纖蟲、鐘蟲數(shù)量急劇減少；水質(zhì)突然惡化固著型纖毛數(shù)量銳減，游泳型纖毛蟲增加；水質(zhì)趨于變好固著型纖毛蟲；處理效果良好鐘蟲等固著型纖毛蟲；輪蟲等后生動(dòng)物出現(xiàn)三、根據(jù)原生動(dòng)物遇惡劣環(huán)境改變個(gè)體形態(tài)及變化過程判斷進(jìn)水水質(zhì)變化和運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。在污水（廢）水生物處理正常運(yùn)行時(shí)，常常由于進(jìn)水流量，有機(jī)物濃度、溶解氧、溫度、pH、毒物等的突然變化影響了正常的處理效果