第九章 污水生物处理系统中的主要微生物
污水处理中的微生物
一、污水处理中的微生物分类污水处理中的微生物种类不少，主要有菌类，藻类以及动物类。
1、细菌细菌的适应性强，增长速度快。
根据对营养物需求的不同，可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。
自养菌利用各种无机物 (CO 、2 HCO - 、NO - 、PO 3- 等)为营养将其转化为另一种无机物，释放出能3 3 4量，合成细胞物质，其碳源、氮源和磷源皆为无机物。
异养菌以有机碳作碳源，有机或者无机氮为氮源，将其转化为 CO 、H O、NO -、2 2 3CH 、NH 等无机物，释放出能量，合成细胞物质。
污水处理设施4 3中的微生物主要是异养菌。
2、真菌真菌包括霉菌和酵母菌。
真菌是好氧菌，以有机物为碳源，生长 pH 为 2-9，最佳 pH 为 5.6 。
真菌需氧量少，惟独细菌的一半。
真菌常浮现于低 pH 值、份子氧较少的环境中。
真菌丝体对活性污泥的凝结起到骨架作用，但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能，而引起污泥膨胀。
真菌在污水处理的作用是不可忽视的。
3、藻类藻类是单细胞和多细胞的植物性微生物。
它含有叶绿素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧气，吸收水中的氮、磷等营养元素合成自身细胞。
4、原生动物原生动物是最低等的能进行分裂增殖的单细胞动物。
污水中的原生动物既是水质净化者又是水质指示物。
绝大多数原生动物属于好氧异养型。
在污水处理中，原生动物的作用没有细菌重要，但由于大多数原生动物能吞食固态有机物和游离细菌，所以有净化水质的作用。
原生动物对环境的变化比较敏感，在不同的水质环境中浮现不同的原生动物，所以是水质指示物。
例如，溶解氧充足时钟虫大量浮现，溶解氧低于 1/L 时浮现较少，也不活跃。
5、后生动物后生动物是多细胞动物。
在污水处理设施和稳定塘中常见的后生动物有轮虫、线虫和甲壳类的动物。
后生动物皆为好氧微生物，生活在较好的水质环境中。
后生动物以细菌、原生动物、藻类和有机固体为食，它们的浮现表明处理效果较好，是污水处理的指示性生物。
城市污水生物处理的微生物学原理-6页word资料
城市污水生物处理的微生物学原理参与污废水处理的生物主要有四类：1.细菌类：在污水处理所利用的生物群中，细菌是体型最微小的一种，它具有在好氧及厌氧条件下分解吸收各种有机物的能力。
对污水生物处理起作用的细菌有.菌胶团.球衣细菌.硝化菌.脱氮菌.聚磷菌等几种。
2.原生动物：原生动物具有吞食污水中的有机物，细菌，在体内迅速氧化分解的能力，因此在活性污泥法和生物膜中。
它除了能除去的有机物，加快有机物的分解速度外，还能使生物膜的表面附着能力再生，原声动物是单细胞的好氧性生物。
3.藻类：藻类是植物，含有叶绿素，当叶绿素吸收二氧化碳和水进行光合作用而产生碳水化合物时将放出大量的氧于水中，稳定塘就是利用这种氧来氧化污水的有机物。
4：后生动物，以上所介绍的生物都是单细胞构成，体内还有各种器官，参与污水处理的后生动物，包括从形态较小的轮虫到栖息于生物滤池的甲壳虫，昆虫，幼虫等体形较大的种种类型。
现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
曝气池和沉淀池1 曝气池：曝气池通俗的将就是给池子进行曝气来对污水进行净化。
因为池内维持一定的污泥浓度，曝气可以为大量的好氧微生物生长提供良好的环境，进而为这些微生物处理污水提供条件。
污水处理的生物学知识
一、污水处理中的微生物（一）污水处理中的微生物分类污水处理中的微生物种类很多，主要有菌类，藻类以及动物类。
1、细菌细菌的适应性强，增长速度快。
根据对营养物需求的不同，可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。
自养菌利用各种无机物（CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等）为营养将其转化为另一种无机物，释放出能量，合成细胞物质，其碳源、氮源和磷源皆为无机物。
异养菌以有机碳作碳源，有机或无机氮为氮源，将其转化为CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等无机物，释放出能量，合成细胞物质。
污水处理设施中的微生物主要是异养菌。
2、真菌真菌包括霉菌和酵母菌。
真菌是好氧菌，以有机物为碳源，生长pH 为2〜9，最佳pH为5.6。
真菌需氧量少，只有细菌的一半。
真菌常出现于低pH值、分子氧较少的环境中。
真菌丝体对活性污泥的凝聚起到骨架作用，但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能，而引起污泥膨胀。
真菌在污水处理的作用是不可忽视的。
3、藻类藻类是单细胞和多细胞的植物性微生物。
它含有叶绿素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧气，吸收水中的氮、磷等营养元素合成自身细胞。
4、原生动物原生动物是最低等的能进行分裂增殖的单细胞动物。
污水中的原生动物既是水质净化者又是水质指示物。
绝大多数原生动物属于好氧异养型。
在污水处理中，原生动物的作用没有细菌重要，但由于大多数原生动物能吞食固态有机物和游离细菌，所以有净化水质的作用。
原生动物对环境的变化比较敏感，在不同的水质环境中出现不同的原生动物，所以是水质指示物。
例如，溶解氧充足时钟虫大量出现，溶解氧低于1㎎/L时出现较少，也不活跃。
5、后生动物后生动物是多细胞动物。
在污水处理设施和稳定塘中常见的后生动物有轮虫、线虫和甲壳类的动物。
后生动物皆为好氧微生物，生活在较好的水质环境中。
后生动物以细菌、原生动物、藻类和有机固体为食，它们的出现表明处理效果较好，是污水处理的指示性生物。
（二）微生物的营养关系细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物共生于水体中。
微生物的生态
作用，藻类对无机元素的吸收利用，以及浮游动物和一发低系生，列变但后化不生，减使少动水污物体染通中物过的总存量食在。物浓而链度生对降物
有机体的摄取和浓缩作用等。
化学净化可使污染物的总量降低，
使水体得到真正净化。
一、水体中的微生物 4.污染水体的微生物生态学特征
当有机污染物排入河流后， 在排污点的下游进行着正 常的自净过程。沿着河流 方向形成一系列连续的污 化带，包括四个污染带： 多污带、α-中污带、β中污带、寡污带，这四个 带是根据指示生物的种群、 数量以及水质划分的。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
③共生(mutualism) 微生物与动物间的共生 ★瘤胃微生物与反刍动物的共生
牛羊等反刍动物，草食，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮 助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。瘤胃中生活着多种细菌和原生动物。 共生原理如下：
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分 离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。
微生物间的共生地衣:由菌藻（子 囊类真菌与藻类） 共生或菌菌（真 菌与蓝细菌）共 生的地衣。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体，在生理上相互依存。其中的藻类或蓝 细菌进行光合作用，为真菌提供养料，真菌以产生的有机酸分解岩石为藻类或蓝细 菌提供矿质元素。
一、水体中的微生物 1.淡水中的微生物
★腐败型水生微生物
随着人畜排泄物或病体污物而进入水体的动植物致病菌，一般难以长期生存，但由 于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。
污水处理常见微生物高清晰照片及说明
活性污泥中常见微生物微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有：(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
(11) 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况?（1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的个数达到1000个/mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。
（2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。
这时絮体很碎约100um大小。
严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。
极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。
（3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。
污水处理中的微生物原理
污水处理中的微生物原理污水处理是当今社会中不可或缺的一个环节，其目的是消除污水中的有害物质，达到国家环保标准，以保护环境和人类健康。
在污水处理过程中，微生物的作用不可或缺。
微生物能够分解有机污染物，促使固体沉淀，并将溶解性无机物转化为固态或可沉淀性的产物。
本文将介绍污水处理中微生物原理的相关知识。
一、污水中的微生物污水中的微生物是多种多样的，包括细菌、真菌、微型动物等。
它们在污水处理过程中扮演着不同的角色。
其中，最重要的是细菌。
细菌是一类单细胞生物，存在于自然界的各种环境中。
它们能够利用各种有机物分解代谢，是污水处理系统中最重要的微生物。
污水处理中的微生物可分为两类：异养菌和自养菌。
异养菌是无机盐离子中必需元素的来源，需要从环境中获取有机物质来生长和代谢。
它们还能够分解纤维素和半纤维素，并使它们进一步变成有机酸和气体。
异养菌中最常见的有硝化菌和反硝化菌。
自养菌是靠光合、化学合成或吸收营养素生长的微生物。
它们能够将无机碳源转化为有机物，并将有机物质分解成二氧化碳和水。
典型的自养菌包括硫细菌和铁细菌等。
二、微生物在污水处理中的作用微生物在污水处理过程中扮演着重要的角色。
它们能够降解有机物和促进沉淀。
以下是微生物在污水处理过程中的具体作用。
1. 生物降解有机质微生物能够利用有机质为能源进行生长和代谢，从而将有机质降解为二氧化碳、水和能源物质。
这个过程被称为生物降解。
生物降解主要由菌落和生物膜负责，包括异养菌和自养菌。
其中，异养菌主要负责氨氮的降解，自养菌主要负责高浓度有机质的降解。
2. 促进沉淀在污水处理过程中，微生物的作用还表现在促进沉淀上。
微生物能够对渣浆中的矿物质和有机质的初步沉淀起到促进作用，从而降低其浓度。
这个过程中的微生物被称为浮游菌。
3. 去除氮、磷氮是污水处理过程中的一个重要参数。
微生物能够利用氨氮和硝氮去代谢，将其转化为分子氮释放进大气中。
此外，微生物还能够利用氮和磷来合成蛋白质，从而去除氮、磷物质。
污水处理系统中微生物群落的分析与优化
污水处理系统中微生物群落的分析与优化随着城市化进程的不断推进，城市污水排放成为了城市环境治理中重要的一环。
传统的污水处理主要采用化学处理、物理处理以及生物处理等方法，而其中生物处理中的微生物群落对于污水去除效率的影响非常大。
本文将探讨污水处理系统中微生物群落的分析与优化。
一、污水处理系统中微生物群落的组成污水处理系统中的微生物群落是一个非常复杂的生态系统。
其主要包括细菌、真菌、原生动物和病毒等微生物。
其中，微生物群落的数量和种类对于污水处理系统的稳定运行和去除效率至关重要。
一般来说，污水处理系统的生物处理过程大致分为好氧处理和厌氧处理两个阶段。
在好氧处理阶段，污水中的有机物质会被氧化成为二氧化碳和水。
而在厌氧处理阶段，污水中的有机物质则会被分解成为甲烷、二氧化碳和硫酸根等。
好氧菌和厌氧菌是污水处理系统中最为重要的微生物。
好氧菌主要参与有氧呼吸，将有机物质氧化成为二氧化碳和水。
而厌氧菌则主要参与厌氧呼吸，将有机物质分解成为甲烷、二氧化碳和硫酸根等。
同时，硝化作用和反硝化作用也是需要微生物参与的。
硝化作用指的是将氨氮氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，而反硝化作用则是将硝酸盐还原成为氮气的过程。
显然，这些过程中微生物群落的数量和组成对于水质的去除效果至关重要。
此外，在污水处理系统中还存在着一些协同作用和竞争作用。
例如，厌氧反硝化作用和好氧硝化作用需要相互配合才能发挥最佳效果。
而在实际操作中，不同菌种之间的竞争也会对微生物群落的稳定性产生影响。
二、微生物群落分析方法微生物群落的种类繁多，数量极其庞大。
因此，如何准确地分析和评价微生物群落的影响成为了污水处理系统优化中的重要一环。
传统的分析方法主要基于微生物的外观特征、生长特性、代谢特性等指标。
然而，传统的方法存在操作复杂、耗时耗力等缺点。
因此，目前在微生物群落分析中，越来越多地采用了分子生物学技术。
其中，最为常见的分子生物学技术是基于核酸的方法，主要包括PCR扩增、DGGE、T-RFLP、高通量测序等。
污水处理常见微生物高清晰照片及说明
活性污泥中常见微生物微生物在调试过程中起着很重要的指示作用，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有：和浊度低。
(如小口钟虫、(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明是优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理效果很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
(11) 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况?（1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的个数达到1000个/mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。
（2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。
这时絮体很碎约100um大小。
严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。
极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。
（3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。
污水处理常见微生物
污水处理常见微生物微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
变形虫（阿米巴）amoeba。
顾名思义，变形虫是能变形的。
不过这种变形也是有限度的。
一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。
而有些种类根本没有假足。
他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。
大多数变形虫对人体无害，但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。
变形虫食性广，单细胞藻类，细菌，小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物。
变形虫生命力强，在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关。
动态中的食物泡。
食物泡中充满了酶，用来消化猎物。
消化过程很容易用显微镜观察。
food vacuole:食物泡nucleus:细胞核变形虫的尾末端结构并非所有种类的变形虫都有尾末端，还是amoeba proteus属于太阳虫目（Heliozoan）中间的圆形的东西是核，而细胞的外层部分有很多大的液泡。
污水生物处理系统中的主要微生物
活性污泥的丝状菌膨胀的机制
在不利的环境中，丝状菌的适应性、竞争力强
1. DO低
2. 低分子可溶性有机物
3. 氮磷营养素的不足 4. 有机负荷的影响
有机负荷冲击 有机负荷的高或低
活性污泥的丝状菌膨胀的对策
1. 控制污泥负荷：控制负荷在 0.2～0.45 kg BOD5/(kg MLSS·d) 之间为宜
发生的比较少，约占污泥膨胀的10%。 温度在20℃以上时易发生丝状菌膨胀，而在低
温（15℃以下）、高负荷情况下，可能发生菌 胶团膨胀
三、生物膜法及其主要微生物
普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、 生物转盘、生物接触氧化等
（一）好氧生物膜中微生物群落
① 生物膜微生物：菌胶团为主 ② 生物膜面生物：固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫 ③ 滤池扫除生物：轮虫、线虫、寡毛类
2. 控制营养比例：BOD5∶N∶P ＝ 100∶5∶1 3. 控制DO：曝气池出口的DO在 2 mg/L 以上 4. 加氯、臭氧或过氧化氢 5. 投加混凝剂：石灰、FeCl3、高分子絮凝剂。改
善污泥的絮凝同时也会增加絮体的强度
7、非丝状菌引起的污泥膨胀
又称菌胶团膨胀或黏性膨胀
胞外多聚物（ECP）分泌过多，呈糊状或果冻 状外观
2.2、散落状絮凝物
（1）现象 二沉池表面可看到松散的絮状物悬浮，但出水尚 清澈，沉速较慢。
（2）原因 泥龄低（污泥未成熟）
（3）对策 减小剩余污泥排放量，适当降低F/M
*3、）原因 有死角区产生厌氧
（3）对策 消除死角、改进刮泥设备等
活性污泥中微生物种类、数量的改变具有 重要的指示作用
❖ 对于正常运行的活性污泥，如果出现辐射变形虫、多核 变形虫等（肉足虫）增多，可能会出现活性污泥絮体变 小，出水会混浊、SS升高。如果这类微生物急增，须进 行相应的工艺调整（减小回流污泥量和曝气量）
污水处理过程中常见的微生物图谱
污水处理过程中常见的微生物图谱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。
在活性污泥系统中，根据对活性污泥是否有利将原生动物分为非活性污泥类原生动物、中间性活性污泥类原生动物和活性污泥类。
1.活性污泥类原生动物活性污泥类原后生动物种类最多，其指标对活性污泥所处状态具有较高的参考价值，此类原后生动物作为优势种出现就可以认为此系统是较为成熟的活性污泥系统，处理效果较理想，常见的活性污泥类原后生动物有以下几种：1.1钟虫1）形态特点：若钟形，前端口围边缘较本体更宽阔，后端有钟柄具有伸缩性。
内质含有不少卵圆形的食物泡，往往带一些黄色。
2）活动特点：固着生长于菌胶团。
3）指示意义：在运行初期曝气池中大量出现钟虫时，表明活性污泥已成熟，充氧正常。
水中溶解氧含量适中时，钟虫很活跃；当溶解氧少于1mg/L时就不活跃，前端会出现一个大气泡（又有人发现溶氧过多时钟虫前端也会有大气泡）。
所以，钟虫前端出现气泡，往往说明充氧不正常，水质将变坏。
当钟虫口盘缩进、伸缩泡很大，细胞质空泡化、活动力差、畸形、接合生殖、有大量孢囊形成等现象时，即使虫数较多，也说明处理效果不好。
4）图例：图1图2图3领钟虫图4沟钟虫图5污钟虫图6八钟虫图7小口钟虫图8游泳钟虫图9长钟虫1.2累枝虫1）形态特点：虫体与钟虫相似，前端有膨大的围口唇。
群体，柄无肌丝而不收缩。
2）活动特点：固着生长，个别种营浮游生活。
3）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。
4）图例：图1图2图3湖累枝虫（a）正常的双分叉形分枝；（b）不正常的双分叉形分枝；（c）杆柱形分枝；（d）收缩状态；（e）自然环境中分枝的双分叉型；（f）无恒型分枝图4瓶累枝虫图5浮游累枝虫（a）分枝的一部分（a）自然环境中群体分枝状态；(b)收缩的形态(b)活性污泥中分枝及伸展状态；（c）自然环境中个体伸展状态1.3三刺榴弹虫（又名板壳虫）1）形态特点：体呈榴弹形,外质硬化，体表由排列整齐的外质壳板围裹。
污水处理中微生物的种类与作用
污水处理中微生物的种类与作用遍布城市各个角落的污水处理厂，就像城市的肺腑一样，对城市的生态环境和健康产生着不可或缺的作用。
污水处理中的微生物，也是起着至关重要的作用。
污水处理中的微生物种类繁多，但主要可以分为三类：异养微生物、同化微生物和脱氮脱磷微生物。
其中，异养微生物是指需要有机物为能量来源的微生物；同化微生物是指能够通过吸收、集聚、降解废水中有机物而生长的微生物；脱氮脱磷微生物是指能够从水中去除氮、磷元素的微生物。
异养微生物主要包括厌氧菌和好氧菌。
厌氧菌主要利用有机物进行氧化，根据厌氧菌的不同需氧量，可以分为低氧菌、微好氧菌和厌氧菌，不同的厌氧菌对有机物的氧化产生不同的结果。
而好氧菌则需要氧气进行有机物氧化。
好氧菌是厌氧菌的最终补充，令厌氧菌发出的间断氧化能继续化为氧化，细胞运动活跃，推进废水的各种转化过程，促进脱氮脱磷细菌的生长。
脱氮脱磷菌是指能够从水中除氮、除磷的微生物，包括硝化菌、硝还原菌和反硝化菌。
硝化菌是一类需要氧气作为氧化氮的氧化菌，其极其显著的能力是完成氨氧化工作。
硝还原菌是能把硝酸盐还原为氮气的一组细菌，这个过程的速度决定了污水处理的氮基质的存续时间。
反硝化菌是指能把硝酸盐还原成气态氮的微生物，同时还能去除化学氧化床中的总氮，可以说是脱氮处理技术的关键。
同化微生物则主要是指嫌氧菌，其包括厌氧呼吸菌和好氧呼吸菌。
厌氧呼吸菌需要能源并通气，在厌氧的环境中进行呼吸作用，生长缓慢，不过具有不粘示性，不易分离，生态系统中的广泛分布。
而好氧呼吸菌是群体的氧化菌，主要繁殖在大气中的氧气之下，有不同的生长阈值和环境温度，依赖解钙质离子的存在方式，在厌氧情况下繁殖比例较小。
除此之外，还有许多微生物如曲霉、酵母菌等，常见于酿酒、生产高价值产品。
这类菌在污水处理中也起到了作用。
综上所述，污水处理中的微生物是一项非常重要的职责，他们的作用是多重的，能够以一种高效且安全的方式去除污染物。
污水处理过程中各种微生物之间相互配合和协作，完成处理任务，虽然微生物数量十分巨大，但各种菌群的数量控制是非常重要的，只有达到一定比例，他们才能共同发挥作用，将污染物去除干净。
污水处理中微生物学
（1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的隔数达到1000个/mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。
（2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。
这时絮体很碎约100um大笑。
严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。
极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。
（3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。
曾观察到这些微生物成为优势生物继续一个月左右。
（4）活性污泥分数解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。
这些生物出现数万个以上时絮体变小，使处理水浑浊。
当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量，能在某种程度上抑制这种现象。
（5）活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等，这些丝状微生物引起污泥膨胀，当SVI在200以上时，这些丝状微生物呈丝屑状。
膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。
（6）溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。
这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。
这些微生物出现是]，活性污泥呈黑色、腐败发臭。
（7）曝气过量时出现的微生物，若过曝气时间持续很长时，各种变形虫和轮虫为优势生物。
（8）废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。
（9）BOD负荷低时出现的微生物。
表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物，这些生物多时也是硝化进行的指标。
（10）冲击负荷和毒物流入时出现的生物。
因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快，所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。
原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫，当楯纤虫急剧减少时，说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。
标题：污水处理中微生物的指示作用着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
污水生物处理系统中的主要微生物
47
二、参与厌氧生物处理的微生物
不产甲烷细菌和产甲烷细菌相互依赖、相互制约。表现在： 1 不产甲烷细菌未产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需的的基质。
不产甲烷细菌的产物氢、二氧化碳、乙酸提供给产甲烷细菌。 产甲烷细菌为厌氧环境有机物分解食物链最后环节。 2 不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造适宜的氧化还原条件。
水处理生物学
教师：赵 彬e
第九章 污水生物处理系统中的主要微生物
2
污水生物处理的基本原理
自然界中很多微生物有分解与转化有机物等污染物的能力。 污水生物处理法：利用微生物处理废水的方法。 目前生物处理法主要是用来去除污水中溶解的和胶体的有机污染物质 以及氮、磷等营养物质，亦可用于某些重金属离子和无机盐离子的处理。
一、污水的好氧生物处理
1 概念 在有氧的条件下，借好氧微生物的作用处理污水。 2 污水好氧生物处理作用对象
●溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收
●固体的、胶体的有机物——间接吸收 附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，
渗入细胞。
7
一、污水的好氧生物处理
3 生物处理原理：能过自身的生命活动——氧化、还原、合成
原因：■低溶氧、低pH值
絮体不稳定、破裂
细菌不凝聚，为游离个体。
■在过度曝气时，紊流剪切絮块成碎块。
2、微小絮体
现象：不会在出水中形成高浓度，可观察到离絮体。
原因：■长泥龄、低有机负荷
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二、好氧活性污泥法中的微生物
3、 起泡沫（厚、棕色泡沫）
诺卡氏菌属的丝状微生物超量生长，曝气系统的气泡又附着在诺 卡氏菌的菌体上。 温度>18℃，长泥龄（>9天）利于该菌生长。
正常的絮状体的结构有两类：
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用一、引言污水处理是解决城市和工业污水排放问题的关键环节，而微生物在污水处理中扮演着重要的角色。
微生物通过降解有机物、去除氮磷等方式，能够高效地将污水中的有害物质转化为无害物质，从而达到净化水体的目的。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
二、微生物的分类与功能1. 厌氧菌厌氧菌是一类在无氧环境中生长的微生物，主要通过厌氧呼吸代谢有机物质。
在污水处理中，厌氧菌可以将有机物质降解为甲烷等气体，从而实现有机物的去除。
2. 好氧菌好氧菌是一类在有氧环境中生长的微生物，主要通过氧化代谢有机物质。
在污水处理中，好氧菌可以将有机物质降解为二氧化碳和水，从而实现有机物的去除。
3. 硝化菌硝化菌是一类在有氧环境中生长的微生物，主要通过氧化氨氮和亚硝酸盐氮。
在污水处理中，硝化菌可以将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮，再将亚硝酸盐氮进一步氧化为硝酸盐氮，从而实现氨氮的去除。
4. 反硝化菌反硝化菌是一类在无氧环境中生长的微生物，主要通过还原硝酸盐氮释放氮气。
在污水处理中，反硝化菌可以将硝酸盐氮还原为氮气，从而实现氮的去除。
三、微生物在污水处理中的应用方式1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的污水处理方法，主要通过向污水中引入含有大量微生物的活性污泥，利用微生物的降解作用将有机物质转化为无害物质。
该方法具有处理效果好、工艺简单等优点，广泛应用于城市污水处理厂。
2. 厌氧消化法厌氧消化法是一种将污泥在无氧环境下进行降解的方法，主要通过厌氧菌的作用将污泥中的有机物质转化为甲烷等气体。
该方法可以有效减少污泥的体积，降低处理成本。
3. 粘附生物膜法粘附生物膜法是一种利用微生物在生物膜上附着生长的方法，主要通过微生物的代谢作用将污水中的有机物质降解为无害物质。
该方法具有处理效果好、操作简单等优点，适用于小型污水处理设施。
四、微生物在污水处理中的效果评价1. 生化需氧量（BOD）生化需氧量是评价水体中有机物质含量的指标，通过测定污水中的BOD值可以评估微生物在污水处理中的降解效果。
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出水BOD5升高。
产生原因：
防止措施：
◆BOD;N及BOD:P很高， ◆调节水的酸碱度 特别N不足 ◆将沉淀污泥和消化污泥搅拌混合 （BOD:N:P=100:5:1) ◆添加铁盐（FeCl25~50mg/L)、 ◆进水中低分子碳水化合 铝盐(10~100mg/L)、 物过多 氯(10~20mg/L、 ◆水温低 H2O2)(40~200mg/L）， ◆溶氧低 前两者连续添加，后两者间歇 添加。 ◆低pH ◆降低溶解氧浓度（曝气池1mg/L) ◆重金属等有毒物流入多。 ◆对回流污泥再曝气。
最终完成生物脱氮
N2、NO2
（一） 废水的生物脱氮
2 参与生物脱氮的微生物 氨化细菌 硝化细菌 反硝化细菌
亚硝酸细菌 硝酸细菌
（二） 废水的生物除磷
（2）．好氧活性污泥的性质
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 弱酸性(pH约为6．7)
的承受能力。 密度为1．002~1．006 比表面积为20~100cm2／ml之间 当进水改变时，对进水pH的变化有一定
大小为0．02~0．2mm
3．好氧活性污泥中的微生物群落
微生物增多 菌体死亡
与废水 分离
细胞物质
有机物少
通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下来 。
2 废水好氧生物处理作用对象 ●溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收 ●固体的、胶体的有机物——间接吸收
附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解 性物质，渗入细胞。
3 废水好氧生物处理的优缺点
●优点：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5 80～90％
附着生物体 液膜
流动水层
膜内生物不停挖洞，膜多孔。 大量有机物在好氧区被分解。
滤 料
厌氧区增厚使膜脱落，新膜形成
2 生物滤池中的微生物
污水中含有生物膜所需的各种微生物。夏季 2～4周形成生物膜。冬季需2个月。
细菌：多数为G-，能形成菌胶团。无色杆菌、黄
杆菌、极毛杆菌、球衣细菌、贝氏硫杆菌
（1）原理
上阶段产物
（丙酸、丁酸、醇等）
醋酸、甲胺 CO2、H2 互营单胞菌属 互营杆菌属 梭菌属 暗杆菌属
（2）参加的微生物
产氢产乙酸细菌群
同型产乙酸细菌群
（3）特性：
绝对厌氧菌获兼性厌氧菌； 适宜pH 4.5～8
三阶段4类群理论
3 产甲烷细菌作用阶段 （厌氧消化的控制阶段） （1）原理
H2、CO2、CH3COO CH3NH2、CH3OH
CH4
产甲烷杆菌属 产甲烷短杆菌属 产甲烷球菌属
（2）参加的微生物
产甲烷细菌群
（3）特性： ▲严格厌氧菌
▲ pH 适宜6.8~7.2
▲中温菌对温度敏感
▲增殖速率慢
废水中有机物 Ⅰ 发酵性细菌
脂肪酸（丙酸、丁酸）、醇类 Ⅱ 产氢产乙酸细菌 H2 + CO2
乙酸
同型产乙酸细菌
Ⅲ
产甲烷细菌
CH4
厌氧消化三阶段四类群
回流污泥 预处理段 A段
回流污泥 B段
AB法废水处理工艺流程
（六） 好氧生物处理技术进展
2 生物膜法的进展—— 生物流化床
20世纪70年代开发出的一种新型生物膜法废水处理构筑物。 采用相对密度>1的细小惰性颗
粒（砂、焦炭、陶粒、活 性炭等）为载体，微生物生 长于载体表面形成生物膜，
废水（先经充氧获在床内充氧） 自下向上流动，使载体处于流 化状态，其上附着的生物膜可 与载体充分接触。流化床内生 物固体浓度很高，氧和有机物 的传递效率也高。高效。
1 发酵细菌作用阶段
（1）原理：
碳水化合物 蛋白质 类脂
单糖
胞外酶
氨基酸 脂肪酸
发酵
醇
低级脂肪酸
（2）参加的微生物：
梭菌属（Clostridium)
发酵细菌群 （3）特性
丁酸弧菌属（Butyrivibrio） 拟杆菌属（Bacteroides)
大多专性厌氧；适宜Ph4.5～8
三阶段4类群理论
2 产醋酸细菌作用阶段
（二） 厌氧生物处理的影响因素
1 温度
对厌氧生物及厌氧消化的影响尤为显著。
厌氧消化 55℃左右——嗜热菌（高温消化） 35℃左右——嗜温菌（中温消化）
最佳温度
取舍：
高温消化的反应速率为中温消化 的1.5~1.9倍，但甲烷在气体中占 比例低。消化不彻底。
高温消化需较多的能量，不经济。 温度对厌氧消化的影响
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(废)水 中有机的和无机固体物混凝交织在一 起，形成的絮状体或称绒粒。
2 好氧活性污泥的组成和性质
（1）．组成
好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生 物)与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。
■在过度曝气时，紊流剪切絮块成碎块。
现象：污泥在沉淀池中呈悬浮状，高浓度地随水流流出。 B 起泡沫（厚、棕色泡沫）
由“硬”洗涤剂的使用而引起诺卡氏菌属的丝状微生 物超量生长，气泡又附着在诺卡氏菌的菌体上。
温度>18℃，长泥龄（>9天）利于该菌生长。
C
污泥膨胀
概念：活性污泥的性能发生变化，絮块漂浮水面，
小口钟虫
c. 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
细菌名称 短杆菌属 固氮菌属 亚硝化单胞菌属 假单胞菌属 病原细菌 （偶尔） 细菌名称 微球菌属 黄杆菌属 无色杆菌属 节杆菌属 大肠埃希氏菌
真菌：镰刀菌、青霉、毛霉、地霉、多种酵母菌 藻类：小球藻、蓝藻、绿藻（仅在滤池表面） 原生动物：钟虫、盖纤虫、等枝虫、草履虫 后生动物：轮虫、线虫。
（五） 好氧生物处理技术进展
1 活性污泥系统的进展
（1）氧化沟
又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。 荷兰卫生工程研究所于20世纪50年代研制开发的。 第一座氧化沟是1954年由巴斯维尔（Pasveer）设 计并投入运行。一般主要用于日处理水量在 5000m3以下的城市废水和有机废水。
第九章
污水生物处理系统中
的主要微生物★★
本节主要内容
一 废水处理中的几个概念 二 废水的好氧生物处理 三 废水的厌氧生物处理 四 微生物的脱氮除磷
一 废水生物处理中的一些概念
废水生物处理法：利用微生物处理废水的方法。
根据对氧气的要求 处理废水的微生物 处理构筑物 好氧生物处理 厌氧生物处理
生物处理单元：
型后生动物提供了良好的生存环境；
例如菌胶团本身为原生动物、微型后生动物提供附着场所；菌胶
团中的细菌可以去除毒物、自身作为动物食料。
b.
菌胶团的形成机理
①
粘性多糖的Байду номын сангаас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 活性污泥菌胶团外的纤维丝电镜照片 样就形成了菌胶团的雏形。
②
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，如图所示
提问：这些纤维素从何而来？
细菌的胞外分泌物
③ 原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用；
实验证明小口钟虫、累枝虫和尾草履虫等纤毛虫能分 泌一些促进凝聚的糖类，在促进自身粘附在活性污泥 上的同时，加速菌胶团的进一步增大；
(三) 好氧活性污泥运行中微生物造成的问题 常见故障：二次沉淀池中固液分离（泥水分离）
出现问题。
起因：污泥絮状体的结构不正常。
正常的絮状体的结构有两类：
微结构：直径<75um，易破碎。 宏结构：微生物凝聚在丝状微生物周围，较大不规则。
A 不凝聚
微结构絮体造成
原因：■低溶氧、低pH值
絮体不稳定、破裂 细菌不凝聚，为游离个体。
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)。
A．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。
为什么细菌会形成菌胶团？
菌胶团的功能
优点：对水温、水质、水量的变动有较强适应性。
产泥量低，排泥量少。
充分曝气处理，水质良好。
1 活性污泥系统的进展
（2）AB法废水处理工艺
又叫吸附－生物降解（Adsorption Biodegradation） 工艺的简称。德国20世纪70年代中期开创的。
格栅 原废水
中间沉淀池 沉砂池
吸附池 曝气池
二次沉淀池 处理水
我国常用的为圆柱形。钢筋混凝土
浮盖式消化池
四 废水的生物脱氮除磷技术 （一） 废水的生物脱氮
1 生物脱氮的基本原理
生物脱氮是污水中的含氮有机物，在生物处理过程中 被异养型微生物氧化分解，转化为氨氮，然后由自养型硝 化细菌将其转化为NO3-，最后再由反硝化细菌将NO3-还原 为N2，从而达到脱氮的目的。 硝化作用有O2 异养型 亚硝酸 硝酸 微生物 细菌 细菌 含氮有机物 NH4+-N NO2--N NO3--N 氨化 反硝化 反硝化 作用 细菌 作用无O2