活性污泥中原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的種類(lèi)研究

摘要：用活性污泥法處理污水的運行管理中，由于原生動(dòng)物和后生動(dòng)物在活性污泥不同時(shí)期呈現不同種類(lèi)，且原生動(dòng)物比細菌大得多，以低倍顯微鏡可以觀(guān)察到，因此以微生物尤其是原生動(dòng)物種群的生長(cháng)情況來(lái)判斷活性污泥和出水水質(zhì)的狀況，作為指示生物是較為方便的。

關(guān)鍵詞：原生動(dòng)物； 活性污泥； 種類(lèi)

活性污泥中微型動(dòng)物種類(lèi)可分為原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。后生動(dòng)物很少，只有輪蟲(chóng)和線(xiàn)蟲(chóng)類(lèi)，其他絕大部分都是原生動(dòng)物。與活性污泥有關(guān)的原生動(dòng)物主要有三類(lèi)，即鞭毛類(lèi)、肉足類(lèi)和纖毛類(lèi)。

鞭毛類(lèi)：這類(lèi)原生動(dòng)物因為具有一根或一根以上的鞭毛，作為運動(dòng)器官，所以統稱(chēng)鞭毛蟲(chóng)或鞭毛類(lèi)原生動(dòng)物，可分為植物性鞭毛蟲(chóng)和動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)，鞭毛與體長(cháng)相等或更長(cháng)些。植物性鞭毛蟲(chóng)，多數有綠色的色素體，進(jìn)行植物性營(yíng)養的原生動(dòng)物，少數為無(wú)色的植物性鞭毛蟲(chóng)，無(wú)綠色的色素體，在活性污泥中無(wú)色的植物性鞭毛蟲(chóng)例如綠眼蟲(chóng)(Euglena viridls)較多；動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)，體內無(wú)綠色的色素體，體形很小，在曝氣初期活性污泥中有較多的動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)，包括跳側滴蟲(chóng)（Pleuromonas jaculans）、黎波豆蟲(chóng) (Bodo)等。

肉足類(lèi)：只有細胞質(zhì)所形成的一層薄膜，大多沒(méi)有固定的形狀，細胞質(zhì)可以伸縮變動(dòng)形成具有運動(dòng)和攝食的胞器。大多以動(dòng)物性營(yíng)養，以細菌、藻類(lèi)、有機顆粒為食。主要有變形蟲(chóng)（Amoeba）、太陽(yáng)蟲(chóng)（Actinophrys）。

纖毛類(lèi)：特點(diǎn)是周身表面或部分表面具有纖毛，作為運動(dòng)器官。構造是原生動(dòng)物最復雜的，有胞口、胞咽做消化的器官，有大核為營(yíng)養核，小核為生殖核。纖毛類(lèi)分為游泳型（靠自身的纖毛自由游動(dòng)）和固著(zhù)型（固著(zhù)在其他物體上生活，可以形成群體）兩種。在廢水中常見(jiàn)的游泳型纖毛蟲(chóng)有草履蟲(chóng)（Parameciom caudatum）、腎形蟲(chóng)（Colpoda）、豆形蟲(chóng)（Colpidium）、漫游蟲(chóng)（Lionotus）、裂口蟲(chóng)（Amphileptus）等；常見(jiàn)的固著(zhù)型纖毛蟲(chóng)有鐘蟲(chóng)類(lèi)。

以天津某污水處理廠(chǎng)曝氣池中活性污泥研究為例。

1  以原生動(dòng)物作為不同狀態(tài)活性污泥的指示生物

由于不同種類(lèi)的原生動(dòng)物對環(huán)境條件的要求和對環(huán)境敏感程度的不同，所以可以利用原生動(dòng)物種群的生長(cháng)情況來(lái)判斷活性污泥的狀況，由于原生動(dòng)物比細菌大得多，以低倍顯微鏡可以觀(guān)察到，因此以原生動(dòng)物為指示生物是較為方便的。

一般情況下，在活性污泥培養和馴化階段中，原生動(dòng)物種類(lèi)的出現和數量的變化往往按一定順序進(jìn)行，即根據原生動(dòng)物活動(dòng)規律判斷活性污泥培養成熟程度，還可判斷水質(zhì)和污（廢）水處理程度。原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物出現的先后次序是：運行初期細菌→植物性鞭毛蟲(chóng)→肉足類(lèi)（變形蟲(chóng)）→動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)→游泳型纖毛蟲(chóng)，吸管蟲(chóng)→固著(zhù)型纖毛蟲(chóng)→輪蟲(chóng)，污泥中微型動(dòng)物活躍，主要是鐘蟲(chóng)類(lèi)出現，可單個(gè)活動(dòng)，其體內的食物泡都能清晰地觀(guān)察到，有時(shí)多個(gè)在一起呈放射形分布。在0.05ｍl混合液中有50～150只鐘蟲(chóng)時(shí)，出水良好，COD<50ｍg/Ｌ，說(shuō)明污水處理程度高,溶解氧充足，表明活性污泥已經(jīng)成熟；若有柄纖毛蟲(chóng)數量最多時(shí)，活性污泥性能良好；鐘蟲(chóng)不活躍或呆滯，往往表明曝氣池供氧不足；若出現鐘蟲(chóng)等微生物均死亡，則說(shuō)明曝氣池有毒物進(jìn)入。當發(fā)現沒(méi)有鐘蟲(chóng)，而有大量游動(dòng)的纖毛蟲(chóng)，如數量較多的草履蟲(chóng)、漫游蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、波豆蟲(chóng)等而細菌以游離細菌為主時(shí)，則表明水中的有機物濃度高，指示處理效果不佳。而鞭毛蟲(chóng)和肉足蟲(chóng)占優(yōu)勢時(shí)，出水水質(zhì)一般較差。隨著(zhù)污泥齡的增加，活性污泥系統中逐漸出現一些比原生動(dòng)物高等的后生動(dòng)物類(lèi)群。它們攝食細菌、原生動(dòng)物、活性污泥的碎片。后生動(dòng)物也可以作為指示生物。輪蟲(chóng)是活性污泥中最常見(jiàn)的后生動(dòng)物，在正常的活性污泥中，輪蟲(chóng)種類(lèi)和個(gè)體數量都很少。但在BOD5負荷低，污泥停留時(shí)間長(cháng)時(shí)，輪蟲(chóng)擁有足夠的世代時(shí)間得以生長(cháng)繁殖，又由于活性污泥細菌進(jìn)入衰老期，活性污泥解體破碎，為其提供了充足的餌料，使輪蟲(chóng)得以大量生長(cháng)。當輪蟲(chóng)活動(dòng)緩慢，縮入被甲中時(shí)，表明溶解氧過(guò)低或有抑制物流入。當原污水濃度極低時(shí)，鞍甲輪蟲(chóng)、狹甲輪蟲(chóng)、單趾輪蟲(chóng)和腔輪蟲(chóng)大量出現。當曝氣池中的污泥堆積，存在死水區時(shí)，會(huì )出現線(xiàn)蟲(chóng)及寡毛類(lèi)的仙女蟲(chóng)。泥齡高的活性污泥中偶爾還可見(jiàn)到熊蟲(chóng)、枝角類(lèi)、橈足類(lèi)和搖蚊幼蟲(chóng)等節枝動(dòng)物。

2  原生動(dòng)物對污水凈化的影響

活性污泥中原生動(dòng)物的生長(cháng)、繁殖、代謝活動(dòng)以及原生動(dòng)物之間的演替情況，往往直接反映了污水處理狀況。通過(guò)微生物鏡檢可以直觀(guān)地了解污泥狀況。由于不同的污水處理工程進(jìn)水水質(zhì)和處理工藝上有差異，活性污泥的生物相也會(huì )有所不同。通過(guò)長(cháng)期觀(guān)察分析，可以得出生物相的基本組成及其與水質(zhì)變化之關(guān)系，并以此指導工藝運行，因此原生動(dòng)物對污水凈化具有重要意義。動(dòng)物性營(yíng)養型的原生動(dòng)物，如動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)、變形蟲(chóng)能直接利用水中的有機物質(zhì)，對水中有機物的凈化起一定的積極作用。

在活性污泥中，纖毛蟲(chóng)可以促進(jìn)生物絮凝作用，活性污泥絮凝的好，就會(huì )在二次沉淀池中沉降的好，從而改善出水水質(zhì)。

若原水水質(zhì)良好，突然出現固定纖毛蟲(chóng)減少，游動(dòng)纖毛蟲(chóng)增加，預示水質(zhì)要變差。相反,原水質(zhì)極差，逐漸出現游動(dòng)纖毛蟲(chóng)，水質(zhì)將向好的方向發(fā)展，直至變?yōu)楣潭ɡw毛蟲(chóng)為主，則水質(zhì)變得良好，曝氣池中的纖毛蟲(chóng)尤其是緣毛類(lèi)纖毛蟲(chóng)占優(yōu)勢時(shí)，出水水質(zhì)好。BOD5負荷低、溶解氧含量高時(shí)，出現表殼蟲(chóng)、鱗殼蟲(chóng)、板殼蟲(chóng)和喇叭蟲(chóng)等，此時(shí)出水水質(zhì)良好。

出現簡(jiǎn)變蟲(chóng)可能意味著(zhù)曝氣過(guò)度，而游仆蟲(chóng)的出現表明流入曝氣池的污水中有機物的濃度很低。楯纖蟲(chóng)對水質(zhì)的感受性很高，當其數目驟減時(shí)，表明有有害物質(zhì)流入。

當在鏡檢中發(fā)現積存較多的硫絲細菌、游動(dòng)細菌(球菌、桿菌、螺旋菌和較多的變形蟲(chóng)、豆形蟲(chóng))時(shí)，指示曝氣時(shí)間不足，空氣量不足，進(jìn)水流量過(guò)大或水溫較低，處理效果不佳。當發(fā)現等枝蟲(chóng)成堆出現，并不活躍，肉眼能見(jiàn)污泥中有小白點(diǎn)，同時(shí)發(fā)現貝氏硫菌和絲硫菌積硫點(diǎn)十分明顯，則表明曝氣池溶解氧很低，一般僅0.5ｍg/Ｌ左右。根據原生動(dòng)物遇惡劣環(huán)境改變個(gè)體形態(tài)及其變化過(guò)程可判斷進(jìn)水水質(zhì)變化和運行中出現的問(wèn)題。固著(zhù)類(lèi)纖毛蟲(chóng)如果纖毛擺動(dòng)快速，食物泡數量多，表明活性污泥狀態(tài)良好。如果纖毛蟲(chóng)的身體畸形、口盤(pán)縮進(jìn)、伸縮泡很大、細胞質(zhì)空泡化、行動(dòng)遲緩，有接合生殖和形成孢囊等現象，則表明活性污泥的活性受到破壞。當溶解氧過(guò)高或過(guò)低時(shí)，能見(jiàn)鐘蟲(chóng)口圍盤(pán)附近突出一個(gè)大空泡，俗稱(chēng)“頭頂氣泡”。進(jìn)水中難分解物或抑制物濃度過(guò)高時(shí)，可見(jiàn)鐘蟲(chóng)體內積累有未消化顆粒并呈不活躍狀態(tài)。當環(huán)境條件惡劣時(shí)，鐘蟲(chóng)則由正常蟲(chóng)體向胞囊演變的一系列變態(tài)變化。鐘蟲(chóng)的尾柄先脫落，隨后蟲(chóng)體后端長(cháng)出次生纖毛環(huán)呈游泳生活狀態(tài)（通常叫游泳鐘蟲(chóng)），或蟲(chóng)體變形，甚至呈圓柱形，前端閉鎖，纖毛環(huán)縮到體內，依靠次生纖毛環(huán)向著(zhù)相反方向游泳，如果廢水水質(zhì)不加以改善，蟲(chóng)體將會(huì )越變越長(cháng)，最后變成胞囊，甚至死亡。如果廢水水質(zhì)改善，蟲(chóng)體可恢復原狀，恢復活性。

當發(fā)現有大量鐘蟲(chóng)存在的情況下，循纖蟲(chóng)數量多而且越來(lái)越活躍，指示曝氣池中活性污泥工作不利。此時(shí)必須注意污泥可能全變松散，若鐘蟲(chóng)量遞減，纖蟲(chóng)量遞增，則潛伏著(zhù)污泥膨脹的可能。而當鏡檢中各類(lèi)微型動(dòng)物極少，球衣細菌很多時(shí)，污泥已發(fā)生膨脹。當活性污泥惡化或者解體時(shí)，滴蟲(chóng)、波豆蟲(chóng)、袋鞭蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、太陽(yáng)蟲(chóng)和腎形蟲(chóng)屬的纖毛蟲(chóng)大量出現。

總之，根據原生動(dòng)物不同種類(lèi)多少的規律性可以判斷活性污泥的狀態(tài)和污水凈化程度，或根據原生動(dòng)物的個(gè)體形態(tài)、生長(cháng)狀況的變化預報進(jìn)水水質(zhì)和運行條件正常與否，而化學(xué)方法測定的時(shí)間較長(cháng)，微生物鏡檢很簡(jiǎn)便，隨時(shí)可了解到原生動(dòng)物種類(lèi)和數量變化情況，一旦發(fā)現原生動(dòng)物的個(gè)體形態(tài)、生長(cháng)狀況異常，可及時(shí)分析是哪方面的問(wèn)題并解決。因此原生動(dòng)物在活性污泥監測方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。

參考文獻

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