污水处理微生物诊断

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,活性污泥微生物诊断,提纲：,一、好氧活性污泥概述,二、活性污泥微生物诊断,三、活性污泥微生物与其他控制参数综合分析,四、活性污泥微生物培养及运行管理,一、好氧活性污泥概述,1 什么是好氧活性污泥,好氧活性污泥是在,曝气状态下,由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污水中有机和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。,活性污泥的组成是什么？,？,2 好氧活性污泥的组成和性质,由于活性污泥的组成复杂，不可能测定具体的微生物浓度，因此，工程上一般用混合液悬浮固体浓度（,MLSS,）或混合液挥发性悬浮固体浓度（,MLVSS,）间接表示活性污泥微生物浓度。由于反应池进水水质、,BOD-SS,负荷和生物固体停留时间（,SRT,）不同，因此微生物浓度,MLVSS,与,MLSS,之比就不同。,活性污泥组成：,MLSS=,微生物体,+,代谢产物,+,惰性有机物,+,无机物,MLVSS=,微生物体,+,代谢产物,+,惰性有机物,好氧活性污泥的组成,对于处理城市污水的活性污泥系统，,MLVSS/MLSS,一般为,0.700.85,1,活性污泥对有机物的吸附,2,被吸附有机物的氧化与同化,被吸附的有机物分为：,被氧化分解（产生能量）,被同化合成（合成细胞）,曝气时间,降解,初期吸附,BOD,曝气池活性污泥法净化机理,颜色以,棕褐色,为佳 黑色说明厌氧、白色说明无机物过多,含水率在,99左右 密度为1,.,0021,.,006,大小为0,.,020,.,2mm 比表面积为20100cm2ml之间,弱酸性(pH约为6,.,7) 当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力。,好氧活性污泥的性质,好氧活性污泥中的微生物群落,好氧活性污泥中心是能起絮凝作用的细菌形成的,菌胶团,，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。,菌胶团,在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。,对动物的吞噬起,保护作用,，同时也增强了微生物对环境的抵抗能力。, 菌胶团是活性污泥的重要组成部分，它有较强的,吸附和氧化有机物,的能力。,菌胶团的功能, 粘性多糖的粘着作用,很多细菌荚膜相互间粘着时就会形成一个由许多细菌共有的大荚膜，,当细菌进入老龄后，细菌分泌的的粘稠多糖聚合物增多，更加速了细菌大荚膜的增大，这样就形成了菌胶团的雏形。,菌胶团的形成机理, 纤维素性质多糖的勾连作用,将菌胶团置于电子显微镜下观察时发现，在大荚膜增大的同时，在其外侧出现了许多类似于纤维素网状的物质，据分析这些物质的成分也是多糖,。,活性污泥的处理性能的好坏，可以从菌胶团的,含量的多少,，,大小,及,结构的紧密程度,来判断。,新生的菌胶团 ：,颜色浅，氧化能力强,老化的菌胶团 ：,颜色深，氧化能力弱,菌胶团的效果,菌胶团中的细菌,菌胶团中的细菌来源于,土壤,、水和空气。它们多数是,革兰氏阴性菌,，如动胶菌属和丛毛单胞菌属，它们可占,70，生活污水好氧处理时菌胶团中的主要细菌见下表,工业废水处理中的菌胶团细菌组成与之类似，但优势菌主要是,对特定工业,污染物起主要降解作用的细菌 。,活性污泥中的其它微生物,在菌胶团上层居住的是放线菌、真菌及原生动物、后生动物。它们的数量相比较细菌而言要少得多，通常包括少量的球衣菌、诺卡氏菌、发硫菌、头孢霉、地霉菌、酵母菌等，以及原生动物中的钟虫、盖纤虫、,累枝虫、草履虫和后生动物中的轮虫。这些微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系，它们之间存在着复杂的相互关系，它们的种类、数量随营养条件,(废水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH等环境条件改变也在不停的发生着变化。,活性污泥,原生动物,二、污水处理微生物诊断,原生动物、微型后生动物,以及其他显微镜能够鉴别的生物，成为判断水处理装置的环境条件和处理水水质等好坏的,指标性生物,。特别是原生动物及微型后生动物比较容易鉴别和计数，因而在污水处理厂的运行管理方面应将其作为重要的判断项目来进行观察。,污水处理微生物诊断,活性污泥样品采集常见注意点,1,、样品采集位置,采集的活性污泥样本位置和检测活性污泥沉降比一样都是来自,曝气池末端的混合液,，此位置的活性污泥混合液不论从活性污泥的稳定性、絮凝性、种群数量还是原生动物代表性来讲都是最佳的。,微生物种群方面：由于活性污泥中原后生动物的种群在曝气池首端常见的是非活性污泥类原生动物占优势，在曝气池中段是中间性活性污泥类原生动物占优势，而曝气池末端的最终原生动物以何种种类占优势决定了活性污泥生物相所处的功能性状。,2,、检测液采集方法,不絮凝控制,所取活性污泥混合液在被取样检测前，最好不要让它发生絮凝沉淀，,可以通过不停的,缓慢摇动,来避免在检测前发生活性污泥沉淀,。活性污泥发生絮凝沉淀后，如再次被搅匀，其随后发生的絮凝效果将会略有减弱，而悬浮在上清液的细小絮体将会增多，对观察活性污泥性状会存在一定的误导，例如观察到的活性污泥结构松散、细小、不密实、颜色偏淡等。,目镜,镜筒,转换器,物镜,通光孔,遮光器,反光镜,镜座,粗准焦螺旋,细准焦螺旋,镜臂,镜柱,压片夹,载物台,光学显微镜,微生物,病毒界：病毒，亚病毒,原核生物界,蓝藻门,细菌门,真细菌,放线菌,古菌,立克次氏体、衣原体、支原体,真菌界,酵母菌,霉菌,动物界,微型后生动物,微型原生动物,水处理中常见的微生物,污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。,原生动物与细菌的关系,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。,原生动物与细菌之间存在相互依存的,功能关系,；,原生动物,个体大，便于观察,；,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。,显微镜观察的对象,延时曝气法活性污泥,淹没滤池生物膜,生物转盘生物膜,1,有肋楯纤虫,Aspidisca Costata,沟钟虫,Vorticella convallaria,小口钟虫,Vorticella microstoma,2,沟钟虫,Vorticella convallaria,小口钟虫,Vorticella microstoma,盖虫属,Opercalaria sp.,3,累枝虫属,Epistylis sp.,累枝虫属,Epistylis sp.,旋轮虫属,Philodina sp.,4,盖虫属,Opercalaria sp.,红斑瓢体虫,Aeolosoma hemprichi,累枝虫属,Epistylis sp.,5,旋轮虫属,Philodina sp.,旋轮虫属,Philodina sp.,沟钟虫,Vorticella convallaria,6,鞍甲轮虫属,Lepadella sp.,普通表壳虫,Arcella vulgaris,鳞壳虫属,Eaglypha sp.,7,普通表壳虫,Arcella vulgaris,仙女虫属,Nais sp.,普通表壳虫,Arcella vulgaris,生物处理设备中最重要的微型动物比较,原后生动物的分类方法,根据原生动物的特殊结构可分为：,根据原生动物的活动方式可分为：,鞭毛虫、纤毛虫,游动型类、爬行类、附着类,原后生动物分类,根据其对活性污泥是否有利可分为：,非活性污泥类生物、中间性活性污泥类生物、,活性污泥类生物,1,、活性污泥状态恶化出现的生物（非活性污泥类生物）,非活性污泥类原生动物是指此类原生动物往往是在,活性污泥系统发生故障,，,各种控制项目参数控制不合理,的情况下才会大量繁殖并占据活性污泥内原生动物的种群优势。,如,豆形虫属,、,肾形虫属,、,草履虫属,、,瞬目虫属,、,波豆虫属,、,屋滴虫属,、,滴虫属,等属于,快速游泳型,的种属是在活性污泥状态恶化时出现的生物。当这些生物出现时，絮凝体较小，往往在,0.1,0.2mm,以下，活性污泥性状恶化的时候，波豆虫属、屋滴虫属、滴虫属等微小鞭毛虫类所占的比例极高。且当处理功能严重恶化时，微型动物几乎不出现，而可以观察到大量的分散装细菌，活性污泥的凝聚能力下降，分散絮粒所占比例极端增高。,豆形虫属（,Colpidium,）,弯豆形虫（,Colpidium campylum,）的形态,缝合线,细胞口,大核及小核,收缩胞,30,长纤毛,非活性污泥类原生动物（豆形虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,肾形虫属（,Colpoda,）的形态,1,：粗糙肾形虫（,Colpoda aspera,） ，,2,：僧帽肾形虫（,Colpoda cucullus,） ，,3,：膨大肾形虫（,Colpoda inflata,）,细胞口,收缩胞,食胞,非活性污泥类原生动物（肾形虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,草履虫属（,Paramecium,）,尾草履虫（,Paramecium caudatum,）的形态,非活性污泥类原生动物（草履虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,瞬目虫属（,Glaucoma,）,闪瞬目虫（,Glaucoma Scintillans,）的形态,非活性污泥类原生动物（瞬目虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,波豆虫属（,Bodo,）的形态,1,：尾波豆虫（,Bodo caudatus,） ；,2,：梨波豆虫（,Bodo edax,） ；,3,：球波豆虫（,Bodo globosus,） ；,4,：软波豆虫（,Bodo lens,） ；,5,：变形波豆虫（,Bodo mutabilis,）,1,2,3,4,5,核,鞭毛,非活性污泥类原生动物（波豆虫属属于原生动物门鞭毛虫纲）,屋滴虫属（,Oicomonas,）的形态,1,：气球屋滴虫（,Oicomonas tarmo,） ；,2,：,Oicomonas rocialis,；,3,：斯氏屋滴虫（,Oicomonas steinli,）,1,2,3,活性污泥状态恶化时出现的生物（屋滴虫属属于原生动物门鞭毛虫纲）,滴虫属（,Monas,）的形态,1,：变形滴虫（,Monas amoebina,） ；,2,：普通滴虫（,Monas unlgaris,） ；,3,：斜滴虫（,Monas abligua,）,1,2,3,非活性污泥类原生动物（滴虫属属于原生动物门鞭毛虫纲）,2,、活性污泥过渡阶段出现的生物（中间活性污泥类生物）,多以,慢速游泳型,为主要特征，无破坏或影响菌胶团絮凝及沉降的不良表现，但其种类数量不多。其存在的时间是在活性污泥系统,由培菌初期到活性污泥成熟期的过渡阶段,，或者是,活性污泥由差转好和由好转差的阶段,，究其存在的根本理由是具备少量的游离细菌细菌供其生长繁殖所需。,中间活性污泥性生物有,漫游虫属,、,斜叶虫属,、,管叶虫属,等,慢速游泳型,或,匍匐行进的生物,。,这些生物很少是以优势出现的，而且这些生物是在过渡期内出现的，所以能大量地观察到的时间不过是,5,10,天左右。,漫游虫属（,Litonotus,）形态,1,：片状漫游虫（,Litonotus fasciola,） ，,2,：薄片漫游虫（,Litonotus lamella,）,口缘,中间活性污泥类原生动物（漫游虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,斜叶虫属（,Loxophyllum,）形态,1,：单核斜叶虫（,Loxophyllum uninucleatum,） ，,2,：凶猛斜叶虫（,Loxophyllum helus,）,中间活性污泥类原生动物（斜叶虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,1,2,管叶虫属（,Trachelophyllum,）,卑怯管叶虫（,Trachelophyllum pusillum,）形态,口缘,大核,收缩胞,中间活性污泥类原生动物（管叶虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,3,、活性污泥良好时出现生物（,活性污泥类生物）,成熟的活性污泥在其主要控制参数得当的情况下，大量繁殖是存在可能的，特别是,附着原生动物,。当活性污泥混合液中游离的细菌进一步减少时，可供非活性污泥类及中间性活性污泥类原生动物摄食而大量繁殖的游离细菌量不足以为其提供支持。,可以利用游离细菌又可以摄食细小菌胶团的活性污泥类生物即可优势生长,。,当活性污泥良好时出现的生物，有,钟虫属,、,累枝虫属,、,盖虫属,、,有肋楯纤虫属,、,独缩虫属,、,聚缩虫属,、各种,吸管虫类,、,轮虫类,、,寡毛类,等,固着型种属,或者,匍匐性种属,。统称为活性污泥性生物，它们的存在表明处理功能得到充分发挥。,另外，在总个体数中，活性污泥生物所占的比例也很重要，一般，如活性污泥性生物占,80%,以上就能得到良好的处理水水质。,活性污泥类生物的个体数 （,N/mL,）,普通曝气法,活性污泥类生物个体数与,COD,的关系,延时曝气法,活性污泥类生物个体数与,COD,的关系,处理水的,COD,（,mg/L,）,处理水的,COD,（,mg/L,）,2.5.1,病毒对物理因素的抵抗力,“嘴”,“胃”食物泡,“腿”肌丝,活性污泥类原生动物（钟虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,细胞口,食胞,环皮,细胞口的纤毛运动,口缘,大核及小核,收缩胞,10,柄,小口钟虫（,Vorticella microstoma,）的形态,沟钟虫（,Vorlicella convallarin,）的形态,食胞,纤毛运动,大核,外皮,10,柄,细胞口,累枝虫属,（,Epistylis,）,的形状,活性污泥类原生动物（累枝虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,盖虫属（,Opercularia,）的形态,1,：小盖虫（,Opercularia minima,） ，,2,：微盘盖虫（,Opercularia microdiscum,） ，,3,：巧盖虫（,Opercularia phryyaneae,） ，,4,：曲柄盖虫（,Opercularia curvicaule,） ，,5,：短柄盖虫（,Opercularia aliensi,） ，,6,：叩头盖虫（,Opercularia nutans,） ，,7,：微球盖虫（,Opercularia glomerata,） ，,8,：栉水虱盖虫（,Opercularia asellicola,）,1,2,3,4,5,6,7,8,活性污泥类原生动物（盖虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,50,有肋楯纤虫（,Aspidisca cotata,）的形态,A,：腹面，,B,：横断面,a,：正常个体，,b,：食物多时的个体，,c,、食物缺少时的个体,A,收缩胞,棘毛,大核,细胞口,10,a,b,c,（由纤毛变化而成）,B,活性污泥类原生动物（有肋楯纤虫属于原生动物门纤毛虫纲）,吸管虫属（,Acineta,）的形态,1,：结节壳吸管虫（,Acineta tuberosa,），,2,：,Acineta tacustris,吸管,柄,锤吸管虫属（,Tokophrya .sp,）的形态,活性污泥类原生动物（吸管虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,轮,头冠上有一列或多列,如旋转的轮盘,纤毛环,。,纤毛环经常摆动，将细菌和有机颗粒等引入口部，纤毛环既是,进食工具,，又是,行动工具。,活性污泥良好时出现的微型后生动物（轮虫属于担轮动物门轮虫纲）,一、形态、生理,形态：,多数在500,um,左右，需在显微镜下观察。身体为长形，分头部、躯干和尾部。头部有轮盘，其咽内有一个几丁质的咀嚼器。躯干呈圆筒形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲膜，尾部末端有分叉的趾，内有腺体分泌的粘液，借以固着在其他物体上。,生理：适应,pH,范围广，以,pH6.8,左右生活的种类较多。,轮虫以细菌、霉菌、藻类、小的原生动物和有机颗粒等为食物，在废水的生物处理中有一定的净化作用,。,轮虫类旋轮虫属（,Philodina,）的形态,趾,咀嚼板,头盘,纤毛环,水流,食物（细菌、微小,原生动物等）,咀嚼器,肢,活性污泥良好时出现的微型后生动物,当活性污泥中出现轮虫，往往表明处理效果,？,好，（,1,）高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感。,（,2,） 轮虫要求较高的,DO,，是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。,但如,数量太多，则是污泥膨胀的前兆,。,猪吻轮虫,大量繁殖会蚕食污泥，,轮虫有可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。,目前发现的轮虫有,250,多种，活性污泥中常见的轮虫有转轮虫、玫瑰旋轮虫等。,二、指示生物作用,玫瑰旋轮虫,转轮虫,轮虫类鞍甲轮虫属,凹进,被甲,肢,趾,活性污泥良好时出现的微型后生动物,轮虫类臂尾轮虫属,4,、活性污泥分散，解体时出现的生物,活性污泥分散，解体时的指标性生物为,变形虫属,和,简便虫属,等肉足类，如在,1,毫升混合液中出现一万个以上的个体时，絮凝体变小，出水浑浊并呈白色。出现这种状态时再采取措施为时已晚，所以只要发现这些生物急剧增加，就要减少回流污泥量，通过这样的操作可以使解体现象得到某种程度的控制。,变形虫属（,Amoeba,）的形态,1,：大变形虫（,Amoeba proteus,） ；,2,：疣状变形虫（,Amoeba verrucosa,）,活性污泥分散，解体时出现的生物（变形虫属属于原生动物门肉足虫纲）,放射状伪足,收缩胞,1,2,伪足,简便虫属（,Vahlkampfia,）,蛤蝓简便虫（,Vahlkampfia Limax,）的形态,运动方向,活性污泥分散，解体时出现的生物（简便虫属属于原生动物门肉足虫纲）,5,、活性污泥膨胀时出现的生物,球衣菌属,、,发硫菌属,、,诺卡氏菌属,、各种霉菌等丝状微生物是导致活性污泥膨胀的主要生物。一旦这种丝状微生物异常增长，活性污泥呈棉絮状，而且在静置状态下也不容易沉淀。污泥容积指数（,SVI,）为,200,600,或,600,以上。如将膨胀污泥置于显微镜下观察，就可看到断线条状的丝状微生物相互缠绕着，膨胀污泥中也出现微型动物，但其个体数一般比正常污泥少。,球衣菌属（,Sphaerotilus,）,球衣细菌（,Sphaerotilus natans,）的形态,活性污泥膨胀时出现的生物（球衣菌属属于杆菌）,发硫菌属（,Thiothrix,）发硫细菌的形态,活性污泥膨胀时出现的生物（发硫菌属属于杆菌）,诺卡氏菌属（,Nocardia,）的形态,活性污泥膨胀时出现的生物（诺卡氏菌属属于放线菌）,放线菌,6,、溶解氧不足时出现的生物,溶解氧不足时主要出现喜欢在溶解氧不足环境下生活的生物，即,扭头虫属,、,新态虫属,、,线虫,等。当这一类生物出现在曝气池内时，有时活性污泥呈黑色，并散发出腐败的臭味。所以当出现这种生物相时需要向构筑物内增加送气量，以提高溶解氧浓度。,溶解氧不足时出现的生物（扭头虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,扭头虫属（,Metopus,）的形态,1,：如意扭头虫（,Metopus es,） ，,2,：褐色扭头虫（,Metopus fuscus,）,1,收缩胞,口缘,2,新态虫属（,Caenomorpha,）的形态,溶解氧不足时出现的生物,属于线形动物门的线虫纲，为长形，微小，在,1mm,以下。,营养类型：腐食性（以动植物残体及细菌等为食）,植食性（以绿藻和蓝藻为食）,肉食性（以轮虫和其他线虫为食）,可分好氧和兼性厌氧型两类，,兼性厌氧线虫在缺氧下大量繁殖，是水体净化状况差的指示生物,。,溶解氧不足时出现的后生动物,溶解氧不足时出现后生动物（线虫,属于线形动物门的线虫纲,）,7,、过分曝气时出现的生物,经持续地过分曝气而使溶解氧超过,5mg/L,时，就会出现大量的各种,肉足类,及,轮虫类,。在形成这种生物相的情况下，减少曝气量也不会有什么问题。,8,、污水浓度和,BOD,负荷很低时出现的生物,当污水浓度和,BOD,负荷很低时会出现以,游仆虫属,、,旋口虫属,、,轮虫属,、,表壳虫属,、,鳞壳虫属,等占优势的生物。这种生物多，也标志着硝化正在进行。在形成这种生物相的情况下，即使提高,BOD,负荷进行运转也不会有什么问题。,游仆虫属（,Euplotes,）的形态,1,：正游仆虫（,Euplotes aediculatus,） ；,2,：盘状游仆虫（,Euplotes patella,） ；,3,：多污游仆虫（,Euplotes moebiusi,） ；,4,：亲游仆虫（,Euplotes affinis,） ；,5,：湿生游仆虫（,Euplotes charan,） ；,6,：铲钩游仆虫（,Euplotes harpa,） ；,7,：大口游仆虫（,Euplotes earytomus,） ；,8,：伍氏游仆虫（,Euplotes woodruffi,）,污水浓度和,BOD,负荷很低时出现的生物（游仆虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,1,6,4,8,2,3,5,7,旋口虫属（,Spirostomum,）的形态,1,：桥旋口虫（,Spirostomum teres,） ，,2,：大旋口虫（,Spirostomum ambiguum,）,口缘,收缩胞,1,2,污水浓度和,BOD,负荷很低时出现的生物（旋口虫属属于原生动物门纤毛虫纲）,表壳虫属（,Arcella,）的形态,1,：普通表壳虫（,Arcella Vulgaris,）；,2,：盘状表壳虫（,Arcella discoides,）,污水浓度和,BOD,负荷很低时出现的生物（表壳虫属属于原生动物门肉足虫纲）,漂流表壳虫,口孔,1,2,指状伪足,结节鳞壳虫（,Euglypha tuberculata,）的形态,鳞壳虫属（,Euglypha,）的形态,分裂中,针状伪足,棘,污水浓度和,BOD,负荷很低时出现的生物（鳞壳虫属属于原生动物门肉足虫纲）,9,、有害物质流入时生物相的变化,原生动物,及,轮虫类,等微型动物受有害物质的影响比细菌更敏感，因此，根据微型动物的观察可以推断有害物质对活性污泥的影响。在活性污泥性生物中，,最容易受到影响的是,楯纤虫属,。因此，当楯纤虫属急剧减少时，就可以判定为受到了有害物质的影响或者是有了某些 环境条件的变化。,此时，一方面要提高曝气池的微生物浓度，另一方面也必须采取措施，去除污染源的有害物质。,当,环境变坏,（如干枯、水温或,pH,过高或过低、,DO,不足、缺乏食物、有机物浓度过高等等）情况下，原生动物抵抗不良环境的休眠体。,形成过程：,鞭毛、纤毛等细胞器缩入体内，缩水，并分泌胶状物质于体表，凝固成胞壳（两层），为球状。,胞囊,休眠、隔绝保护、减少接触面,胞囊（,cyst,）,在处理系统的环境不利于污泥中原生动物生存时，一般都会形成,胞囊,，这时原生质浓缩，虫体变圆收缩，体外围以很厚的被囊，以利度过不良条件。如在进水,pH,突变时，可见,钟虫呈不活跃状态，纤毛环停止摆动，轮虫缩入被甲内,。,在进水中难以分解或抑制性物质过多以及水温过低时，可见,钟虫体内积累有未消化颗粒并呈不活跃状态,，长期下去会引起虫体死亡。,、改善水质,（）有机物降解,（）絮凝（纤毛虫，分泌粘液）,（）吞食游离细菌,、指示生物,（）对环境条件变化的敏感性（数量的变化）,（）对毒物的敏感性,（）活性污泥培养驯化程度的标志（数量和种类变化）,、废水处理及水质净化过程原生动物的变动,运行初期出现,肉足类、植物性、动物性鞭毛虫,；水质处理高峰期出现较多,游泳型纤毛虫,；水质净化较好时出现,钟虫,等。,污水处理微生物作用,三、活性污泥微生物与其他控制参数综合分析,污泥沉降比,(SV, Sludge Volume),定义：将曝气池中的,混合液,在量筒中静置,30,分钟,，,其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以,%,表示；,功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降,性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的,污泥膨,胀,；,正常范围：,15,30%,SV,的测定,0min,15min,30min,SV = 40%,上清水,自由沉淀,絮凝沉淀,区域沉淀,压缩沉淀,A,B,C,D,E,F,活性污泥在二沉池中的沉淀过程,食微比,(F/M,，污泥负荷,),定义：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有 机物的数量，单位,kgBOD5/(kgMLSSd),。,F,代表食物，即有机污染物，,M,代表活性微生物量，即,MLSS,，而,F,与,M,的比值代表了食物量与微生物量之间的一种平衡关系，它直接影响活性污泥增长速率、有机污染物的去出率、氧的利用率以及污泥的沉降性能。,1,、活性污泥负荷过高的综合判断,当活性污泥出现冲击负荷时，从沉降比可以观察到上清液混浊、沉降污泥界限不明显等特征，此时，同样可以在显微镜观察中发现活性污泥絮团细小并存在,大量非活性污泥类原生动物,，尤其是滴虫类细小型非活性污泥类原生动物，,结合食微比值是否过高,即可准确判断活性污泥是否处于过污泥负荷状态。,显微镜观察结果与控制参数的综合判断,2,、活性污泥老化的综合判断,当活性污泥沉降比实验中发现活性污泥压缩性过好、上清液虽清澈但夹杂有未沉降的细小菌胶团时，通过显微镜观察可以看到,轮虫数量较多,，而,非活性污泥类原生动物数量几乎没有,，结合,污泥龄是否过长及食微比是否过低,，可以准确地判断活性污泥是否处于老化状态。,3,、活性污泥过曝气的综合判断,在活性污泥沉降比实验中，如果发现活性污泥絮凝后悬浮于量筒中央而不下沉，出现上下皆是清液而中间是活性污泥的现象，此时显微镜观察可以发现，,非活性污泥类原生动物较易占有优势,，而,附着类原生动物活性减弱，有的会出现头顶气泡的现象，在菌胶团的观察上却可以发现菌胶团内夹杂有细小的气泡,，综合活性污泥混合液的,溶解氧状况及活性污泥负荷是否过高,可以判断出活性污泥是否发生了严重的过曝气现象。,4,、活性污泥浮渣成因的综合判断,活性污泥液面出现浮渣的原因很多，如果与有毒物质流入有关，此时活性污泥沉降比实验会出现上清液混浊、沉降的活性污泥色泽暗淡的现象。而显微镜观察到的活性污泥中会,很难发现原生动物和后生动物的存在，特别是爬行类的活性污泥类原生动物和附着类的活性污泥类原生动物,。在有毒物质流入方面的判断确认应充分利用显微镜观察，特别是活性污泥类原生动物中的,楯纤虫数量及活性变化,。,5,、活性污泥上清液飘泥现象的综合判断,活性污泥沉降后的上清液作为放流排水，其水质状况的好坏除了和活性污泥的处理效率有关外，还与活性污泥的沉降性有关。在活性污泥的沉降实验中如果看到有大量未沉降的活性污泥絮体存在，多半放流出水也会出现类似的情况，显微镜观察的结果与活性污泥老化观察到的结果相仿，,后生动物数量明显增加，总体原生动物较正常时偏少,。结合,食微比偏低、污泥龄偏长,这些特征，就能确定活性污泥上清液漂泥现象是由活性污泥老化引起的。,6,、活性污泥混入过量惰性物质的综合判断,首先通过活性污泥沉降比进行判断。如果活性污泥先期沉降速度明显高于正常运行状态监测到的活性污泥沉降速度，并且最终沉降的,活性污泥压缩性过大,，其压缩性过大与正常的活性污泥压缩性恰相反，,压缩的活性污泥细密而色淡,，这与在,正常情况的压缩性佳时表现的色深而呈毛毡样卷曲,完全不一样，结合上清液混浊的现象，怀疑活性污泥流入了过量惰性物质。,其次是通过显微镜观察进行再确认。显微镜观察的结果往往可以看到活性污泥絮团,存在不具活性的暗黑色颗粒或透明颗粒,，这些多半是杂质颗粒，再观察活性污泥的絮体，发现,活性污泥絮体比较细小松散,，很难观察到较大的活性污泥絮团。,四、活性污泥培养及运行管理,微生物生长曲线,万事开头难,为什么会出现停滞期呢？,适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）,对数增长期,减速增殖期,a,内源呼吸期,量,X,0,b,c,d,S(BOD),（,污泥）,时间,0,活性污泥增长曲线及其和有机污染物（,BOD,）,降解、氧利用速度的关系（有机污染物一次投加）,氧的利用速度,活性污泥生长曲线,活性污泥是高度富集的有机体，只有将其,分离,处理才能达到净化目的。,活性污泥生长曲线与微生物生长曲线相似。,比值,F/M,是重要参数。,对数增殖期,微生物不受基质限制，细菌趋于以,最大,表面积的游离单体的形式存在于高浓度有机物废水中，,污泥沉降性不好，,不易分离，导致出水水质不好,。常见于,高有机负荷处理,。,适应期,是微生物的细胞内各种酶系统对环境的适应过程。,内源呼吸阶段,，微生物开始代谢菌胶团多糖体或自身原生质，处于饥饿状态，污泥较松散。,活性污泥法废水处理，,主要运行于减速增殖期。,为了保证高稳定的出水，,可适当进行内源呼吸阶段运行。,对数增长期,减速增殖期,a,内源呼吸期,量,X,0,b,c,d,S(BOD),（,污泥）,时间,0,氧的利用速度,活性污泥增长曲线及其和有机污染物（,BOD,）,降解、氧利用速度的关系（有机污染物一次投加）,减速增殖期（稳定期）,污泥凝聚沉降性能好。,1).,菌龄,:,对数期“种子”，适应期较短；,适应期或内源呼气期“种子”,适应期较长；,2).,接种量,:,接种量大，适应期较短；,接种量小，适应期较长。,3).,进水水质,:,进水水质营养丰富的，适应期较短；,4).,培养条件,:,温度、酸碱度、氧气等条件适合适应期较短。,影响适应期长短的因素,5).,不同种类细菌的适应期长短不同。世代时间短的细菌其适应期也短。,接种量适中，活性污泥处于对数期，营养和环境条件均适宜，活性污泥的适应期就短，世代时间短的细菌其适应期也短。,微生物的生存因子,有利因素：,1,、营养,2,、温度,3,、,pH,4,、氧化还原电位（,ORP,）,5,、溶解氧（,DO,）,6,、其它（水活度、渗透压等）,不利因素：,1,、辐射,2,、极端温度,3,、极端,pH,4,、重金属离子,5,、干燥,6,、化学物品（醇、醛、酚、抗生素等）,微生物的生存因子,活性污泥系统三要素：,泥、水、气,通过排泥和回流维持系统中合适的微生物量；,改善污泥的沉降性能；,通过控制曝气来控制曝气池内的溶解氧。,1,气维持曝气池内合适的溶解氧,2,水保持均质匀量地进水及合适的营养,3,泥改善污泥的质量,活性污泥运行管理,气维持曝气池内合适的溶解氧,活性污泥系统中合适的溶解氧水平,环境溶解氧,0.3mg/L,，满足生物正常代谢,为什么曝气池中的溶解氧,2mg/L?,活性污泥是以絮体存在的，当直径在,500um,的活性污泥絮体，当周围的溶解氧,2mg/L,时，絮体中央溶解氧,0.1mg/L.,溶解氧过高对活性污泥系统有什么影响？,能耗增加；活性污泥絮体打碎，出水,ESS,增加。,水保持均质匀量进水及合适的营养,进水水质水量调节,生活污水的营养问题,合适,C,、,N,、,P,比例,BOD5:N:P=100,：,5,：,1,泥改善污泥的质量,大块污泥上浮,反硝化污泥；,腐化污泥。,小块污泥上浮,进水水质；,污泥因缺乏营养或充氧过渡造成污泥老化；,进水氨氮过高，,C/N,比过低；,水温过高，超过,40,度；,合建式曝气沉淀池回流比过大，造成沉淀不稳定，曝气池内气泡带入沉淀区；,絮体破碎。,谢谢大家！,