活性污泥的微生物組成

好氧活性污泥中的微生物主要由細菌組成，其數(shù)量可占污泥中微生物總量的90%~ [#]5%左右，在處理某些工業(yè)廢水的活性污泥中甚至可達100%。此外污泥中還有原生動物和后生動物等微型動物，在處理某些工業(yè)廢水的活性污泥中還可見到酵母、絲狀真菌、放線菌以及微型藻類。

1.菌膠團

菌膠團是活性污泥的結(jié)構(gòu)和功能中心，是活性污泥的基本組分，^旦菌膠團受到破壞，活性污泥對有機物的去除率將明顯下降或喪失。'在活性污泥培養(yǎng)的早期，可以看到大量新形成的典型菌膠團，它們可以呈現(xiàn)指狀、垂絲狀、球狀、蘑菇狀等多種形式。進人正常運轉(zhuǎn)階段的活性污泥，具有很強吸附能力和氧化分解有機物能力的菌膠團會把污水中的雜質(zhì)和游離微生物吸附在其上，形成活性污泥絮凝體。因此，除少數(shù)負荷較高、處理污水碳氮比較高的活性污泥外，只能在絮粒邊緣偶爾見到典型的新生菌膠團。細菌形成菌膠團后，可以防止被微型動物所吞噬，并在一定程度上免受污水中有毒物質(zhì)的影響，而且具有很好的沉降性能、有利于混合液在二沉池迅速完成泥水分離。

通過觀察菌膠團的顏色、透明度、數(shù)量、顆粒大小及結(jié)構(gòu)松緊程度等可以判斷和衡量活性污泥的性能。新生菌膠團無色透明、結(jié)構(gòu)緊密，吸附氧化能力強、活性高；老化的菌膠團顏色深、結(jié)構(gòu)松散，吸附氧化能力差、活性低。

2.絲狀細菌

絲狀細菌同菌膠團細菌一樣，是活性污泥的重要組成部分。其長絲狀形態(tài)有利于其在固相上附著生長，保持一定的細胞密度，防止單個細胞狀態(tài)時被微型動物吞食；細絲狀形態(tài)的比表面積大，有利于攝取低濃度底物，在底物濃度相對較低的條件下比膠團菌增殖速度快，在底物濃度較高時則比膠團菌增殖速度慢。絲狀細菌增殖速率快、吸附能力強、耐供氧不足能力以及在低基質(zhì)濃度條件下的生活能力都很強，因此在污水生物處理生態(tài)系統(tǒng)中存活的種類多、數(shù)量大。

活性污泥中絲狀微生物包括絲狀細菌、絲狀真菌、絲狀藻類等細胞相連且形成絲狀的菌體，其中以絲狀細菌為常見，它們同菌膠團細菌一起，構(gòu)成了活性污泥絮體的主要成分。絲狀細菌具有很強的氧化分解有機物的能力，但由于絲狀細菌的比表面積較大，當污泥中絲狀菌超過菌膠團細菌而占優(yōu)勢生長時，絲狀菌從絮粒中向外伸展，阻礙絮粒間的凝聚使污泥SV值與SVI值升高，嚴重時會造成污泥膨脹現(xiàn)象。因此，絲狀細菌數(shù)量是影響污泥沉降性能的重要因素。

根據(jù)活性污泥中絲狀菌與菌膠團細菌的比例，可將絲狀菌分成五個等級：①0級——污泥中幾乎無絲狀菌；②土級——污泥中存在少量無絲狀菌；③+級——污泥中存在中等數(shù)量絲狀菌，總量少于菌膠團細菌；④++級——污泥中存在大量絲狀菌，總量與菌膠團細菌大致相等；⑤+++級——污泥絮粒以絲狀菌為骨架，數(shù)量明顯超過菌膠團細菌而占優(yōu)勢。

3.活性污泥中的微型動物

在處理生活污水的活性污泥中存在著大量的原生動物和部分微型后生動物，其中出現(xiàn)多的原生動物是以鐘蟲為代表的纖毛蟲類。在處理工業(yè)廢水的活性污泥中，微型動物的種類和數(shù)量往往少得多，有些工業(yè)廢水處理系統(tǒng)甚至根本看不到微型動物。

在污泥培養(yǎng)初期或污泥發(fā)生變化時可以看到大量的鞭毛蟲、變形蟲。而在系統(tǒng)正常運行期間，活性污泥中微型動物以固著型纖毛蟲為主，同時可見游動型纖毛蟲類（草履蟲、腎形蟲、豆形蟲、漫游蟲等）、匍匐型纖毛蟲類(楣纖蟲、尖毛蟲、棘尾蟲等）、吸管蟲類(足吸管蟲、殼吸管蟲、錘吸管蟲等)等纖毛蟲類。固著型纖毛蟲類主要是鐘蟲類原生動物，這是在活性污泥中數(shù)量多的一類微型動物，常見的有溝鐘蟲、大口鐘蟲、小口鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、獨縮蟲等。可查看有關(guān)微生物圖譜對性污泥中能見到的原生動物進行種類辨別。除了上述僅有一個細胞構(gòu)成的原生

動物以外，尚有由多個細胞構(gòu)成的后生動物，較常見的有輪蟲(豬吻輪蟲、玫瑰旋輪蟲等）、線蟲和瓢體蟲等。線蟲在膜生長較厚的生物膜處理系統(tǒng)中會大量出現(xiàn)。

(1)微型動物在活性污泥中所起的作用

①促進絮凝和沉淀：污水處理系統(tǒng)主要依靠細菌起凈化和絮凝作用，原生動物分泌的粘液能促使細菌發(fā)生絮凝作用，大部分原生動物如固著型纖毛蟲本身具有良好的沉降性能，加上和細菌形成絮體，更提高了在二沉池的泥水分離效果。

②減少剩余污泥•：從細菌到原生動物的轉(zhuǎn)換率約為0.5%，因此，只要；生動物捕食細菌就會使生物量減少，減少的部分等于被氧化量。

③改善水質(zhì)：原生動物除了吞噬游離細菌外，沉降過程中還會粘附和裹帶細菌，從而提高細菌的去除率。原生動物本身也可以攝取可溶性有機物，還可以和細菌一起吞噬水中的病毒。這些作用的結(jié)果是可以降低二沉池出水的BOD5、CODc^PSS,提高出水的透明度。

(2)活性污泥中微型動物變化與污水處理運行情況的關(guān)系

活性污泥中出現(xiàn)的微型動物種類和數(shù)量，往往和污水處理系

統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況有著直接或間接的關(guān)系，進水水質(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，微型動物體積比細菌要大很多，比較容易觀察和發(fā)現(xiàn)其微型動物的變化，因而可以作為污水處理的指示生物。

①如果發(fā)現(xiàn)單個鐘蟲活躍，其體內(nèi)的食物泡都能清晰地觀察到時，說明活性污泥溶解氧充足，污水處理程度高。鐘蟲不活躍或顯得很呆滯時，往往說明曝氣池供氧不足。如果出現(xiàn)鐘蟲等原生動物大量死亡，則說明曝氣池內(nèi)有毒物質(zhì)進人量過多，造成了活性污泥的中毒。

②當發(fā)現(xiàn)在大量鐘蟲存在的情況下，楣纖蟲增多而且越來越活躍，這并不是表示曝氣池工作狀態(tài)良好，而很可能是污泥將要變得越來越松散的前兆。如果進一步觀察到鐘蟲數(shù)量遞減，而楣纖蟲數(shù)量遞增，則更加說明潛伏著污泥膨脹的可能。

③當發(fā)現(xiàn)沒有鐘蟲，卻有數(shù)量較多的游動型纖毛蟲類比如孕履蟲、腎形蟲、豆形蟲、漫游蟲等，而細菌則以游離細菌為t,此時表明水中有機物還很多，處理程度較低。如果原來水質(zhì)良好，突然出現(xiàn)固著型纖毛蟲類數(shù)量減少而游動纖毛蟲類數(shù)量增加的現(xiàn)象，預示水質(zhì)將要變差。相反，如果原來水質(zhì)較差，出現(xiàn)游動纖毛蟲類由無到有且數(shù)量逐漸增加的現(xiàn)象，則預示水質(zhì)將向好的方向發(fā)展，后再變?yōu)橐怨讨�型纖毛蟲類為主，則表明水質(zhì)將會變得很好。

④當發(fā)現(xiàn)等枝蟲成堆出現(xiàn)且不活躍，而貝氏硫菌和絲硫細菌積硫點十分明顯，同時污泥中有肉眼能見的小白點時，則表明曝氣池溶解氧很低(傳統(tǒng)活性污泥法一般只有0.5mg/L左右）。正常情況下，固著型纖毛蟲類體內(nèi)有維持水分平衡的伸縮泡定期收縮和舒張，但當污水中溶解氧降低到lmg/L時，伸縮泡就處于舒張狀態(tài)，不活動，因此可以通過觀察伸縮泡的狀況來間接推測水中溶解氧的含量。

⑤活性污泥中發(fā)現(xiàn)積硫很多的絲硫細菌和游離細菌時，往往是因為曝氣時間不足，空氣量不夠，進水量過大，或者是因為水溫太低導致污水處理效果較差。

⑥鏡檢時發(fā)現(xiàn)各類原生動物很少，球衣細菌或絲硫細菌很多時，往往表明活性污泥已經(jīng)發(fā)生膨脹。

⑦二沉池的表面淺水層經(jīng)常出現(xiàn)許多水蚤，如果其體內(nèi)血紅素低，說明溶解氧含量較高；如果水蚤的顏色很紅時，則說明出水中幾乎沒有溶解氧。

由于每個污水處理廠的進水水質(zhì)和處理工藝存在差異，以上所述是以城市污水或摻有一定比例的生活污水的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)生物相的表觀現(xiàn)象，有些工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的微型動物數(shù)量就很少，因此活性污泥的生物相也會有所不同。應該經(jīng)常進行鏡檢，掌握活性污泥中出現(xiàn)的微型動物種類和數(shù)量與污水處理運行狀況之間的關(guān)系，為利用生物相觀察指導污水處理積累經(jīng)驗。