污水处理中微生物变形的原因（污水处理指示性微生物大全）
导读
微生物在污水处理厂生化系统调试、后期稳定运行和工艺调整过程中，起着很重要的指示作用，通过镜检活性污泥中的微生物状况，可以获得该活性污泥的相关性状信息，对生产起到一定的指导作用。
小小搜索了广泛的资料，进行整编，如有不足之处，还望留言予以指正。
本文从活性污泥样品的采集、性状分析、微生物的指示作用、微生物图谱以及案例分析等五个方面分别阐述了微生物与污水处理之间的关系；从镜检和专业角度考虑，将菌胶团作为一个单独的对象进行 了分析，具有一定针对性。
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活性污泥镜检样品采集
样品采集对镜检结果影响比较明显，采样不当，得出的镜检结果会误导我们对活性污泥进行参数的调控。为避免这类情况的发生，遵循规范的采样 方法、明晰采样点显得更为重要。
样品采集位置
采集的活性污泥样本位置和监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。
吸管虫
1. 名词解释：成虫有长短不一的吸管分布于全身或局部。属纤毛虫类可捕食浮游纤毛虫类。
2. 形态特点：幼体有纤毛，成虫纤毛消失，取而代之的是长短不一的吸管分布全身。虫体呈球形、倒锥形或三角形等，幼虫固着在固体物质上后，尾柄生出纤毛脱落。
3. 生活习性：固着生长，用触手代替口摄取食物。
4. 活动特点：幼体期自由游动；成体无纤毛，一般不游动(固著)。
5. 指示作用：运行工况由差逐渐变好的情况下可见，正常运行稳定的工况下少量出现。污泥培养成熟时吸管虫也会出现。注意其特征：带有几根细长的吸管
6. 图例：
累枝虫
1. 名词解释：累枝虫属原生生物，因其生长形态类似树枝状故名累枝虫。
2. 形态特点：个体呈细长或近似圆筒形，其柄内因为没有肌丝轴鞘存在，根本不能收缩，体宽约在体长的 1/2-1/3，前端口围较大，具有纤毛的口围盘小于口围，能显著的突出在口围边缘之外，内质呈乳白色，含有少量食泡，有一个伸缩泡相当大，位于前端，柄粗细适中，比较光滑。
3. 生活习性：固着生长于菌胶团，依靠钟体上的纤毛来捕食食物，并具有伸缩性。以细菌为食物来源，特别喜好摄食大肠杆菌、假单胞杆菌等。
4. 活动特点：固着生长。
5. 指示作用：水质澄清良好、出水清澈透明时与钟虫、盖虫、轮虫等同时出现。而在生活污水中累枝虫大量出现则是污泥膨胀、解絮的征兆。
6.图例：
三刺榴弹虫（又名板壳虫）
1. 形态特点：身体呈圆桶状榴弹形,中间少许膨大,体长和体宽的比率约为2：1。形态固定不变，个体大致呈棕褐色；由外质形成的板壳有 15--20 行，板壳由横沟分成六段，每段形成一定形式和数量的“窗格”。纤毛均匀地分布在全身，胞口位于最前端，被纤毛围裹不易看到。
2. 活动特点：游动速度快，因没有爬行用刚毛而不适应在菌胶团内移动，常在菌胶团外围活动。
3. 生活习性：板壳虫能捕食藻类，小型鞭毛虫，以及小的纤毛虫，也吸食已经死亡的轮虫。
4. 指示作用: 经常在 BOD 负荷较低，溶解氧浓度高，所处理的水中 BOD 较低的情况下出现。
5.图例：
游仆虫
1. 分类：活性污泥类原生动物。
2. 本体长:135-230 微米 宽:75-98 微米。
3. 形态特点：身体坚实，不会弯曲或改变形状，系宽阔的椭圆形，背面常有凸出，腹面扁平，后半部比前半部少狭一些，后部浑圆，口缘区大而长，前触毛有7 根，臀触毛 5 根，尾触毛 4 根，伸缩泡位于后半部右侧，大核呈很长的带形。
4. 生活习性：主要以鞭毛虫和纤毛虫为食料，有时也吞食单细胞藻类。
5. 活动特点：因其具备纤毛和刚毛的动能，具匍匐爬行能力，可在菌胶团爬行。
6. 指示作用：经常在较低BOD 负荷时出现，此时处理出水BOD 通常在10mg/l 左右。
7.图例：
尾棘虫
1. 形态特点：体形呈长椭圆形，但二侧差不多平行，在口缘处有凹陷，纤毛系统有 8 根前触毛，5 根腹触毛，5 根臀触毛，臀触毛的两根明显突出在体外，身体非常强直，后面3 根尾触毛长而坚硬，背部有短的刚毛。行动不灵活，时而觅食时而停留，体内充满吸入的藻类。
2. 指示作用：主要以藻类、鞭毛虫为食物来源，有时也吃轮虫。在活性污泥中不常见，如果出现则所处理的水中BOD 通常较低。
3.图例：
斜口虫
1. 指示分类：活性污泥类原生动物。
2. 形态特点：本体长：78-250 微米 本体宽：36-124 微米 身体较透明，呈不规则椭圆形，后半部比前半部要宽阔；背面或多或少凸出，少许向左弯转形成一个不十分突出的尖角；胞口圆形位于腹面并靠近前端，在取食时胞口少许突出到体外；伸缩泡比较多，不规则地分布在身体周围。
3. 指示作用：以藻类和细菌为食物，环境适应能力很强，主要在活性污泥由恶化到恢复的过程中出现。
4.图例：
楯纤虫
1. 分类：活性污泥类原生动物。
2. 形体特点：体长：25-40 微米 体宽：18-29 微米，体形小，甲呈三边的圆形，前端最狭小，后端最宽阔且平直，少许钝圆，背面凸出，前触毛 4 根，倾斜的排成一行，腹触毛 3 根，位于前半部，臀触毛 5 根，相当长且细，倾斜的排列在后部。
3. 指示作用：以细菌为食物，生态范围较广，但对化学物质极为敏感，可作为有毒物质判定的指标生物。楯纤虫也可作为水质处理良好的指示生物，大量出现时，处理的水 BOD 大多在 15 ㎎/L 以下。但楯纤虫过多时（2000 个/ mL 以上），其会不断的在活性污泥中翻来翻去，影响污泥的沉降效果。
4.图例：
独缩虫
1. 分类：活性污泥类原生动物。
2. 形体特点：体长：80-125 微米 体宽：38-60 微米 柄总长：280-1500 微米，形体基本上和钟虫相同，不同之处在于它已形成群体。由于分枝的柄肌丝轴鞘不是连续而是中断的，因此每一枝只能单独伸缩。本体呈较长的钟形，前段最宽阔，一般长度和宽度比为 2﹕1；虫体首柄或多或少向下弯转而倒悬。
3. 活动特点：其个体较大，虽柄部不具刚性，但抗水体流动性冲击能力较强，所以其柄部摆动不明显。
4. 指示作用：以细菌为主要食料，在废水生物处理过程中比较常见，对污水具有澄清促进作用。独缩虫出现优势繁殖时处理效果良好，出水透明、清澈。
5.图例：
栉毛虫
1. 体型特征：细胞呈圆桶形，胞口位于前部圆锥形突起的顶端。身体上有1 至2 个圈纤
毛环绕 纤毛环上的纤毛整齐排列成梳状的纤毛栉，身体其它部分无纤毛。1 个大核在体中部，2-4 个小核。伸缩泡在体后端。常见种有单环栉毛虫、双环栉毛虫、巴氏栉毛虫。
2. 活动特点：以草履虫为食，草履虫可借助栉毛虫的捕食达到平衡。
3.图例：
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非活性污泥微生物
非活性污泥类微生物往往是在活性污泥系统发生故障，各种控制参数不合理的情况下才
会大量繁殖并成为活性污泥内原后生动物的优势种群，它的出现说明活性污泥系统出现了较大的问题，处理效果变差。常见的非活性污泥类原生动物有以下几种：
变形虫
1. 名词解释: 变形虫是一种单细胞生物，属原生动物，主要生活在清水池塘或在水流较缓慢藻类较多的浅水中，一般泥土中也可找到，亦可成为寄生虫寄生在其它生物里面。由于变形虫身体仅由一个细胞构成，没有固定的外形，可以任意改变体形，因而得名。
2. 形态特点: 体型不固定，伪足和收缩泡 800 倍可见，以其体型可变为主要特征，整体透明性较好。
3. 生活习性：变形虫能在全身各处伸出伪足，主要功能为运动和摄食。一般是以单细胞藻类、小型单细胞动物作为食物；变形虫主要靠有丝分裂繁殖。
4. 活动特点：移动极其缓慢，常深入菌胶团捕食。
5. 指示作用：在培养活性污泥的初期阶段，活性污泥很少或基本没用，这时存在大量的变形虫。另外，当入流污水量增大对系统造成水力冲击负荷，或污泥处理区的上清液、滤液大量回流对系统造成污染冲击负荷时，变形虫也会大量出现。当变形虫占优势时，对废水很少或基本没有处理效果。
6.图例：
草履虫
1. 名词解释：因其身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底故而得名草履虫。
2. 形态特点：草履虫全身由一个细胞组成，体内有一对成型的细胞核。其身体表面包着一层表膜，除了维持草履虫的体型外，还负责内外气体交换，体型较大，其个体较侧跳虫大约50 倍以上。
3. 生活习性：草履虫的生殖方式是多种多样的，可分无性、接合、内合、自配、质配等. 口沟内密长的纤毛摆动时，能把水里的细菌和有机碎屑作为食物摆进口沟内，再进入草履虫体内，供其慢慢消化吸收。草履虫自身没有呼吸系统。草履虫通过表膜和外界直接进行气体交换，这就是草履虫所谓的呼吸。
4. 活动特点：膜上密密地长着近万根纤毛，靠纤毛的划动在水中旋转慢速游动活动于菌胶团周围。
5. 指示作用：在活性污泥培养中期会做为优势原生生物出现。日常运营当中工况良好时也会出现少量草履虫。污泥恶化活性污泥絮体较小时草履虫或和豆形虫属、肾形虫属瞬目虫属波豆虫、尾滴虫属、滴虫属等作为优势原生生物出现。
6.图例：
跳侧滴虫
1. 形态特征：本体长 6-10 微米 本体宽 3-5 微米，身体很小，一般呈肾形,两端浑圆，具有 2 根鞭毛．短一些的一根鞭毛无休止的摆动，对溶解氧含量比较敏感,在显微镜下观察时做很快的旋转运动。
2. 指示作用：滴虫以细菌为主要食料，就生态环境来讲适合在中污性和多污性的水体中
生存，水中存在大量的游离细菌是其顺利繁殖的基础条件，所以它的大量出现往往是高污泥负荷，污泥解体，菌胶团分解的标志，处理效果变差，COD，BOD 上升。
3.图例：
波豆虫
1. 形态特点：本体长11-15 微米， 本体宽 5-7 微米；身体很小,呈卵圆形，前端有一少许弯转的突出“尖角”，后端浑圆。两根鞭毛起源于前端从胞口内伸出。鞭毛是活动器官同时也是食物收集器官，因此其活动性很强。
2. 生态特征：主要以细菌为食料，就生态习性而言它是a-中污性和多污性的种类。是非活性污泥类原生动物的代表，经常在ＢＯＤ负荷高并且溶解氧低的情况下出现，若其数量上占优势则出水浑浊，ＢＯＤ多在３０mg/L 以上。
3. 指示作用：在未发现钟虫的情况下，镜检出现大量的游动纤毛虫，如草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫，细菌以游离细菌为主，表明水中有机物质较多，处理效果很差。若原来水质较好，突然出现固定纤毛虫减少，游泳纤毛虫增加的现象，预示水质要变差。
4.图例：
豆形虫
1. 形态特征： 本体长：60-95 微米，本体宽：20-25 微米。身体呈长卵圆形或近似长的豆形，后半部往往比前半部要宽阔，前端的腹面弯转并使腹面前部三分之一处略形成一凹陷，后端浑圆；分布在全身的纤毛相当密且均匀，内质比较透明。
2. 指示作用： 以细菌为主要食物，同时也兼食微型鞭毛虫；在自然环境中存在于中污性水体，在寡污性水体中很少发现；在活性污泥中，经常在高 BOD 负荷且低溶解氧的情况下出现，与此同时也能观察到波动虫，滴虫等，是非活性污泥类原生动物中具有代表性的一种。
3.图例：
肾形虫
1. 形态特征：本体长 32-48 微米，本体宽 2-30 微米。身体呈肾形，右缘是半圆形均匀弯曲，后端比较圆，在饥饿时后端比较细，口位于身体中间偏前的左缘中部，口前庭成一个较浅的洼窝；全身纤毛均匀，分布较稀，体内有分散的食物泡。
2. 指示作用：食物的来源以细菌为主，肾形虫喜好食大肠杆菌、锯杆菌。在 BOD 负荷在 0.7Kg 左右的高负荷条件下最常出现。系统正常运行情况下出现较少。 污泥恶化时作为优势原生动物出现。
3.图例：
扭头虫
1. 体型特征：本体长：120-160 微米，本体宽：30-60 微米。体形成纺锤状，中间腹部较膨大，口缘从前端背面开始，以对角线方向向腹面扭转；周身纤毛稀疏，排列宽而明显，有一个伸缩泡位于末端。
2. 活动特点：以慢速游动为特点，其运动速度快于滴虫。
3. 指示特点：以细菌为食物来源，经常出现在只能检测出微量溶解氧的活性污泥中，对活性污泥系统而言，如果扭头虫数量占优势则处理出水水质大多浑浊，BOD 升高。
4.图例：
暗丝尾丝虫
1. 形态特征：本体长：30-50 微米，本体宽：15-24 微米。身体呈细长的卵圆形，长度宽度比约为2:1，通常前半部较后半部狭；前端平截且常有少许下陷，是全身最狭处，后端宽阔浑圆；外质表膜具有纵长的条纹，全身纤毛行列，在后端有一根很长的尾毛。
2. 指示作用：以细菌为主要食物来源，具有较高的生态耐性，在自然界中属于中污性种类在活性污泥中经常出现在溶解氧低与高负荷情况下，一般处理出水BOD 也较高。
3.图例：
表壳虫
1. 形态特征：壳直径：100-150 微米， 壳高：50-75 微米。壳的背腹面呈圆形，而形似表盖；侧面观则腹部扁平，背面很平稳地高度凸出而使整个壳呈半圆形，壳的高度约为它直径的二分之一，壳通常呈褐色也有黄色的，偶然也会发现透明的壳，有指状伪足，从壳孔伸出，数目不会超过 5 个或 6 个；其内质含有不少食泡和贮藏粒体。
2. 指示作用：表壳虫以植物性鞭毛虫和单细胞藻类为主要食物。寡污性水体是它最适宜的生存环境；在活性污泥 BOD 负荷低，污泥停留时间过长时，经常大量出现。
3.图例：
丝状菌
1. 名词解释：呈丝状形态出现故把这一类形态的细菌分类为丝状菌。
2. 形态特点：丝状体是丝状菌分类的特征
3. 生活习性：以下情况可能导致丝状菌大量生长（1）曝气池DO 浓度低（2）有机负荷低（3）没有适合的营养物（N、P 缺乏）(4)硫化物高(5)低pH。
4. 活动特点：穿插于菌胶团之间。
5. 指示作用：丝状菌大量生长的可能原因：（1）曝气池 DO 浓度低（2）有机负荷低（3）不适当的营养物（N、P 缺乏）(4)硫化物高(5)低 pH。
6.图例：
形成
大量丝状菌
丝状菌放大
轮虫
1. 名词解释：前端有一头冠，并生着 1、2 列或更多的纤毛环，当冠伸出的时候，左右
2 个纤毛环不断的摆动，形似毡轮故名轮虫。
2. 形态特点：体形很小，身体由头、躯干和尾部组成。头的前端有能伸缩的头冠或称为轮盘头冠上有1～2 列或更多的纤毛，外侧的一圈称为纤毛带，内侧的一圈称为纤毛环,运动时可搅动水流,获得食物。躯干和尾部（又称足）的表面常有很多明显的环纹,使身体伸缩自如。
3.生活习性：在污水中，它们主要取食悬浮颗粒物和胶状物。通过表皮的渗透作用进行
呼吸在体壁和消化管之间有假体腔，内含液体和各种内部器官。
4. 活动特点：具有轮状排列的纤毛，用以捕食和运动。活动较为频繁、剧烈。
5. 指示作用：培养期的活性污泥中出现轮虫表明污泥基本培养成熟；运行中大量的轮虫出现可能预示着污泥要发生膨胀。而长期曝气过量污泥老化也会出现大量的无腔轮虫.
6.图例：
线虫
1. 名词解释：线虫属后生动物，因其形状呈线状故而得名。
2．形态特征：两侧对称，体长，通常两端尖，并有透明隔腔（消化道与体壁间充满液
体的体腔）
3. 生活习性：以细菌为食，又因为全身透明，研究时不需染色。属后生动物。
4. 活动特点：伸缩蠕动，活动剧烈。
5. 指示作用：污泥培养后期可见少量线虫；低溶解氧时可见，大量线虫出现预示工况要变差。水力负荷突然增大时，往往会出现大量线虫（增加曝气量，减小水力负荷，配合剩余污泥排放可以抑制线虫生长）。
6.图例：
寡毛虫
1.当BOD 负荷低时,表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等成为优势生物，这些生物多时也是硝化进行的指标。
2.图例：
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其他生物
水蚤
1. 形态特点：水蚤个体小于3mm，有甲壳覆盖全身，头大，有复眼一对。
2. 生活习性：水蚤的形态能随季节而改变，夏天头部伸长，冬天头部较小，春秋居中，数量较少。
3. 活动特点：游动速度快。
4. 指示作用：一般出现在含养分较高的生物处理终沉池中，以细菌、藻类、原生动物及有机腐物为食。水蚤出现表示处理效果较好；出水出现许多水蚤，其体内血红素低，说明溶解氧高，水蚤的颜色很红时，则说明出水中几乎没有溶解氧。
5.图例：
红虫
1. 形态特点：属摇蚊科幼虫为淡红色，成虫之际为红色，体长2-25mm,有环节，节上有刚毛。
2. 生活习性：捕食细菌、原生动物及污泥块。
3. 活动特点：靠身体摆动运动。
4. 指示作用：将食物消化成腐殖质，同时分泌一种黏液，将污泥凝聚包裹全身，在里面运动、捕食，可强化污泥结构帮助沉降，使污泥不易上浮。
5.图例：
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实例分析
调试过程中的微生物指示作用：
调试过程中随着水量的不断增加和各种外界条件的变化，好氧生物池中的微生物种类和数量也随之发生着变化。通过观测水中的微生物的这些变化就可以判断出工程调试的效果，也可以根据观测结果来对工程调试给出指导。
生化系统培菌初期
调试初期生物相和培菌方式有关，采用直接培菌法，则活性污泥镜检过程中，微生物中的原生动物和后生动物基本观测不到，主要微生物为各种菌类和少量的纤毛虫类；采用接种培菌法，镜检生物相与接种污泥有关，若采 用活性较好的菌源，将能够看到累枝虫、钟虫等指标性微生物。
生化系统培菌中期
随着水量的不断增加和微生物菌群对废水水质的不断适应，好氧池中开始出现大量原生动物。此时仍有细菌存在，随着原生动物量的增加，细菌数量有所减少。此时主要的原生动物为各种变形虫、纤毛虫、钟虫和吸管虫。
微生物较活跃，生物量较稳定，有大量纤毛虫出现，如树状聚缩虫、圆筒盖 纤虫和小盖纤虫等。池中污泥量较第一阶段增长3倍以上。
生化系统培菌末期
此阶段主要原生动物为细长扭头虫和大、小口钟虫等，此外大量的微型后生动物开始出现。主要有轮虫类，有猪吻轮虫、无甲腔轮虫、小粗颈轮虫和旋轮虫等。在一般的淡水水体中可以发现旋轮虫属、轮虫属微生物。轮虫是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。后生微生物大量出现，同时第二阶段的纤毛虫类数量减少。生化系统培菌末期，微生物种类和系统负荷有关。
（1）系统处于高负荷的条件下，将大量出现的微生物为：草履虫、波豆 虫、肾型虫、滴虫；
（2）系统处于适当负荷的条件下大量出现的微生物为：钟虫、累枝虫、轮虫；
（3）系统处于低负荷的条件下大量出现的微生物为：鳞壳虫，纤毛虫类 大量减少，大量硝化细菌出现。
污泥膨胀实例
活性污泥膨胀是活性污泥处理系统在运行过程中出现的异常情况之一，其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些，体积膨胀，含水率上升，不利于污泥底物对污水中营养物质的吸收降解，并且影响 后续工序的沉淀效果。
污泥膨胀主要是由于活性污泥中丝状菌异常增殖造成的，而丝状菌的增殖需要一个过程。下面就以某污水处理厂一次污泥膨胀事件为例，给大家展 示镜检微生物的变化情况。
膨胀初期微生物种类及数量呈减少趋势，但活性较好。活性污泥结构也逐渐变差，颜色逐渐发深灰色并有少量菌丝伸出，说明污泥活性及结构正在 变差，已有发生丝状菌膨胀趋势。
膨胀中期所有絮凝体上都有菌丝，密度中度，并且菌丝之间有较多相互交织，菌丝较长 50～200um，菌丝上附着物较多，并有较多游离的菌丝，并且其它类型指示微生物极少，仅观察到轮虫、盾纤虫、偶尔有少量的钟虫， 污泥结构较差。
膨胀后期丝状菌丰度逐步下降，结构一般，有较多的毛虫类微生物出现，最后絮体上的菌丝变短，且密度极低(见下图)，基本上恢复正常，钟虫类微生物增多，结构较好，污泥的沉降性能好。至此污泥膨胀已基本结束，生化 系统恢复正常。
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