环境生物技术

根据原生动物和后生动物的种类数量和形态变化,判断污泥的成熟程度,污泥质量,和处理效果

生工 学号:

要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏,最好直接研究分析细菌的生长情况。但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长,不能及时起指导生产的指示和预报作用。

原生动物门是动物界最原始的一门,由单细胞所组成,故有时也称它们为单细胞动物。原生动物个体一般微小,绝大多数仅在2-5mm 之间。原生动物生活领域十分广阔,可生活于海水及淡水内,底栖或浮游,但也有不少生活在土壤中或寄生在其它动物体内。

后生动物是除原生动物外所有其他动物的总称(后生动物亚界) 。动物界除原生动物门以外的所有多细胞动物门类的总称。其特征是体躯由大量形态有分化、机能有分工的细胞构成;与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同,其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。

活性污泥的基本特征

活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应工作主体,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絮状体颗粒。

活性污泥中生存着各种微生物,构成了复杂的微生物相。在多数

情况下,活性污泥中的主要微生物是细菌,伴之以营腐生的原生动物构成基本营养层次,然后是以细菌为食的掠食性原生动物占优势。

在废水生物处理系统中将污染物质降解的主要是细菌。原生动物与细菌的关系主要为:

掠食关系,原生动物在食物链中处于捕食细菌的作用。

絮凝作用,细菌生长到一定程度后就凝集成絮状物。这种絮状物为原生动物提供了着生的环境,反过来絮状物上的原生动物能加速絮凝过程。

原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力。这就促进了菌胶团的形成和处理能力的提高。

特点

(1)原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系;

(2)原生动物个体大,便于观察;

(3)对于环境变化比细菌更敏感,更早更容易反映环境的变化。 直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况,也能反映出细菌的生长和变化情况,即间接地评价污水。

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0.1~0.2 mm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、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、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、沉降能力下降,处理能力差。

(2)污泥解体。絮凝体细小,有些似针状分散。主要的优势原生动物有:变形虫属、简便虫属等肉足类。

(3)污泥膨胀。活性污泥沉降性能差,SVI 值高。由于丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。

(4)污泥从恶化恢复到正常。通过反应参数和环境的改变,活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现:漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等,这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。

(5)污泥良好。易成絮体,活性高,沉降性能好。出现的优势原生动物为:钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。

活性污泥中微型动物种类可分为原生动物和后生动物。后生动物很少,只有轮虫和线虫类,其他绝大部分都是原生动物。与活性污泥有关的原生动物主要有三类,即鞭毛类、肉足类和纤毛类。 1 以原生动物作为不同状态活性污泥的指示生物

由于不同种类的原生动物对环境条件的要求和对环境敏感程度的不同,所以可以利用原生动物种群的生长情况来判断活性污泥的状况,由于原生动物比细菌大得多,以低倍显微镜可以观察到,因此以原生动物为指示生物是较为方便的。

一般情况下,在活性污泥培养和驯化阶段中,原生动物种类的出

现和数量的变化往往按一定顺序进行,即根据原生动物活动规律判断活性污泥培养成熟程度,还可判断水质和污(废)水处理程度。原生动物及微型后生动物出现的先后次序是:运行初期细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫,吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫,污泥中微型动物活跃,主要是钟虫类出现,可单个活动,其体内的食物泡都能清晰地观察到,有时多个在一起呈放射形分布。在0.05ml 混合液中有50~150只钟虫时,出水良好,COD

曝气池中的污泥堆积,存在死水区时,会出现线虫及寡毛类的仙女虫。泥龄高的活性污泥中偶尔还可见到熊虫、枝角类、桡足类和摇蚊幼虫等节枝动物。

2 原生动物对污水净化的影响

活性污泥中原生动物的生长、繁殖、代谢活动以及原生动物之间的演替情况,往往直接反映了污水处理状况。通过微生物镜检可以直观地了解污泥状况。由于不同的污水处理工程进水水质和处理工艺上有差异,活性污泥的生物相也会有所不同。通过长期观察分析,可以得出生物相的基本组成及其与水质变化之关系,并以此指导工艺运行,因此原生动物对污水净化具有重要意义。动物性营养型的原生动物,如动物性鞭毛虫、纤毛虫、变形虫能直接利用水中的有机物质,对水中有机物的净化起一定的积极作用。

在活性污泥中,纤毛虫可以促进生物絮凝作用,活性污泥絮凝的好,就会在二次沉淀池中沉降的好,从而改善出水水质。

若原水水质良好,突然出现固定纤毛虫减少,游动纤毛虫增加,预示水质要变差。相反, 原水质极差,逐渐出现游动纤毛虫,水质将向好的方向发展,直至变为固定纤毛虫为主,则水质变得良好,曝气池中的纤毛虫尤其是缘毛类纤毛虫占优势时,出水水质好。BOD5负荷低、溶解氧含量高时,出现表壳虫、鳞壳虫、板壳虫和喇叭虫等,此时出水水质良好。

出现简变虫可能意味着曝气过度,而游仆虫的出现表明流入曝气池的污水中有机物的浓度很低。楯纤虫对水质的感受性很高,当其数

目骤减时,表明有有害物质流入。

当在镜检中发现积存较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多的变形虫、豆形虫) 时,指示曝气时间不足,空气量不足,进水流量过大或水温较低,处理效果不佳。当发现等枝虫成堆出现,并不活跃,肉眼能见污泥中有小白点,同时发现贝氏硫菌和丝硫菌积硫点十分明显,则表明曝气池溶解氧很低,一般仅0.5mg/L左右。根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程可判断进水水质变化和运行中出现的问题。固着类纤毛虫如果纤毛摆动快速,食物泡数量多,表明活性污泥状态良好。如果纤毛虫的身体畸形、口盘缩进、伸缩泡很大、细胞质空泡化、行动迟缓,有接合生殖和形成孢囊等现象,则表明活性污泥的活性受到破坏。当溶解氧过高或过低时,能见钟虫口围盘附近突出一个大空泡,俗称“头顶气泡”。进水中难分解物或抑制物浓度过高时,可见钟虫体内积累有未消化颗粒并呈不活跃状态。当环境条件恶劣时,钟虫则由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。钟虫的尾柄先脱落,随后虫体后端长出次生纤毛环呈游泳生活状态(通常叫游泳钟虫),或虫体变形,甚至呈圆柱形,前端闭锁,纤毛环缩到体内,依靠次生纤毛环向着相反方向游泳,如果废水水质不加以改善,虫体将会越变越长,最后变成胞囊,甚至死亡。如果废水水质改善,虫体可恢复原状,恢复活性。

当发现有大量钟虫存在的情况下,循纤虫数量多而且越来越活跃,指示曝气池中活性污泥工作不利。此时必须注意污泥可能全变松散,若钟虫量递减,纤虫量递增,则潜伏着污泥膨胀的可能。而当镜

检中各类微型动物极少,球衣细菌很多时,污泥已发生膨胀。当活性污泥恶化或者解体时,滴虫、波豆虫、袋鞭虫、变形虫、太阳虫和肾形虫属的纤毛虫大量出现。

总之,根据原生动物不同种类多少的规律性可以判断活性污泥的状态和污水净化程度,或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预报进水水质和运行条件正常与否,而化学方法测定的时间较长,微生物镜检很简便,随时可了解到原生动物种类和数量变化情况,一旦发现原生动物的个体形态、生长状况异常,可及时分析是哪方面的问题并解决。因此原生动物在活性污泥监测方面发挥着重要作用。

根据原生动物和后生动物的种类数量和形态变化,判断污泥的成熟程度,污泥质量,和处理效果

生工 学号:

要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏,最好直接研究分析细菌的生长情况。但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长,不能及时起指导生产的指示和预报作用。

原生动物门是动物界最原始的一门,由单细胞所组成,故有时也称它们为单细胞动物。原生动物个体一般微小,绝大多数仅在2-5mm 之间。原生动物生活领域十分广阔,可生活于海水及淡水内,底栖或浮游,但也有不少生活在土壤中或寄生在其它动物体内。

后生动物是除原生动物外所有其他动物的总称(后生动物亚界) 。动物界除原生动物门以外的所有多细胞动物门类的总称。其特征是体躯由大量形态有分化、机能有分工的细胞构成;与群体原生动物的兼有营养和生殖功能的细胞不同,其生殖细胞和营养细胞有明显的分化。

活性污泥的基本特征

活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应工作主体,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絮状体颗粒。

活性污泥中生存着各种微生物,构成了复杂的微生物相。在多数

情况下,活性污泥中的主要微生物是细菌,伴之以营腐生的原生动物构成基本营养层次,然后是以细菌为食的掠食性原生动物占优势。

在废水生物处理系统中将污染物质降解的主要是细菌。原生动物与细菌的关系主要为:

掠食关系,原生动物在食物链中处于捕食细菌的作用。

絮凝作用,细菌生长到一定程度后就凝集成絮状物。这种絮状物为原生动物提供了着生的环境,反过来絮状物上的原生动物能加速絮凝过程。

原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力。这就促进了菌胶团的形成和处理能力的提高。

特点

(1)原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系;

(2)原生动物个体大,便于观察;

(3)对于环境变化比细菌更敏感,更早更容易反映环境的变化。 直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况,也能反映出细菌的生长和变化情况,即间接地评价污水。

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0.1~0.2 mm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、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、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、沉降能力下降,处理能力差。

(2)污泥解体。絮凝体细小,有些似针状分散。主要的优势原生动物有:变形虫属、简便虫属等肉足类。

(3)污泥膨胀。活性污泥沉降性能差,SVI 值高。由于丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。

(4)污泥从恶化恢复到正常。通过反应参数和环境的改变,活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现:漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等,这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。

(5)污泥良好。易成絮体,活性高,沉降性能好。出现的优势原生动物为:钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。

活性污泥中微型动物种类可分为原生动物和后生动物。后生动物很少,只有轮虫和线虫类,其他绝大部分都是原生动物。与活性污泥有关的原生动物主要有三类,即鞭毛类、肉足类和纤毛类。 1 以原生动物作为不同状态活性污泥的指示生物

由于不同种类的原生动物对环境条件的要求和对环境敏感程度的不同,所以可以利用原生动物种群的生长情况来判断活性污泥的状况,由于原生动物比细菌大得多,以低倍显微镜可以观察到,因此以原生动物为指示生物是较为方便的。

一般情况下,在活性污泥培养和驯化阶段中,原生动物种类的出

现和数量的变化往往按一定顺序进行,即根据原生动物活动规律判断活性污泥培养成熟程度,还可判断水质和污(废)水处理程度。原生动物及微型后生动物出现的先后次序是:运行初期细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫,吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫,污泥中微型动物活跃,主要是钟虫类出现,可单个活动,其体内的食物泡都能清晰地观察到,有时多个在一起呈放射形分布。在0.05ml 混合液中有50~150只钟虫时,出水良好,COD

曝气池中的污泥堆积,存在死水区时,会出现线虫及寡毛类的仙女虫。泥龄高的活性污泥中偶尔还可见到熊虫、枝角类、桡足类和摇蚊幼虫等节枝动物。

2 原生动物对污水净化的影响

活性污泥中原生动物的生长、繁殖、代谢活动以及原生动物之间的演替情况,往往直接反映了污水处理状况。通过微生物镜检可以直观地了解污泥状况。由于不同的污水处理工程进水水质和处理工艺上有差异,活性污泥的生物相也会有所不同。通过长期观察分析,可以得出生物相的基本组成及其与水质变化之关系,并以此指导工艺运行,因此原生动物对污水净化具有重要意义。动物性营养型的原生动物,如动物性鞭毛虫、纤毛虫、变形虫能直接利用水中的有机物质,对水中有机物的净化起一定的积极作用。

在活性污泥中,纤毛虫可以促进生物絮凝作用,活性污泥絮凝的好,就会在二次沉淀池中沉降的好,从而改善出水水质。

若原水水质良好,突然出现固定纤毛虫减少,游动纤毛虫增加,预示水质要变差。相反, 原水质极差,逐渐出现游动纤毛虫,水质将向好的方向发展,直至变为固定纤毛虫为主,则水质变得良好,曝气池中的纤毛虫尤其是缘毛类纤毛虫占优势时,出水水质好。BOD5负荷低、溶解氧含量高时,出现表壳虫、鳞壳虫、板壳虫和喇叭虫等,此时出水水质良好。

出现简变虫可能意味着曝气过度,而游仆虫的出现表明流入曝气池的污水中有机物的浓度很低。楯纤虫对水质的感受性很高,当其数

目骤减时,表明有有害物质流入。

当在镜检中发现积存较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多的变形虫、豆形虫) 时,指示曝气时间不足,空气量不足,进水流量过大或水温较低,处理效果不佳。当发现等枝虫成堆出现,并不活跃,肉眼能见污泥中有小白点,同时发现贝氏硫菌和丝硫菌积硫点十分明显,则表明曝气池溶解氧很低,一般仅0.5mg/L左右。根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程可判断进水水质变化和运行中出现的问题。固着类纤毛虫如果纤毛摆动快速,食物泡数量多,表明活性污泥状态良好。如果纤毛虫的身体畸形、口盘缩进、伸缩泡很大、细胞质空泡化、行动迟缓,有接合生殖和形成孢囊等现象,则表明活性污泥的活性受到破坏。当溶解氧过高或过低时,能见钟虫口围盘附近突出一个大空泡,俗称“头顶气泡”。进水中难分解物或抑制物浓度过高时,可见钟虫体内积累有未消化颗粒并呈不活跃状态。当环境条件恶劣时,钟虫则由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。钟虫的尾柄先脱落,随后虫体后端长出次生纤毛环呈游泳生活状态(通常叫游泳钟虫),或虫体变形,甚至呈圆柱形,前端闭锁,纤毛环缩到体内,依靠次生纤毛环向着相反方向游泳,如果废水水质不加以改善,虫体将会越变越长,最后变成胞囊,甚至死亡。如果废水水质改善,虫体可恢复原状,恢复活性。

当发现有大量钟虫存在的情况下,循纤虫数量多而且越来越活跃,指示曝气池中活性污泥工作不利。此时必须注意污泥可能全变松散,若钟虫量递减,纤虫量递增,则潜伏着污泥膨胀的可能。而当镜

检中各类微型动物极少,球衣细菌很多时,污泥已发生膨胀。当活性污泥恶化或者解体时,滴虫、波豆虫、袋鞭虫、变形虫、太阳虫和肾形虫属的纤毛虫大量出现。

总之,根据原生动物不同种类多少的规律性可以判断活性污泥的状态和污水净化程度,或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预报进水水质和运行条件正常与否,而化学方法测定的时间较长,微生物镜检很简便,随时可了解到原生动物种类和数量变化情况,一旦发现原生动物的个体形态、生长状况异常,可及时分析是哪方面的问题并解决。因此原生动物在活性污泥监测方面发挥着重要作用。


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