微生物与环境污染控制与治理

3、好氧活性污泥法的几种处理工艺流程
4、菌胶团的作用
菌胶团：所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互 相絮凝聚集成的细菌团块。 （1）具有有机物强烈的生物吸附能力和氧化分解的能力。 （2）为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。 （3）为原生动物和微型后生动物提供附着场所。 （4）具有指示作用：菌胶团的颜色、透明度、数量、颗 粒大小及结构的松紧程度可反映好氧活性污泥的性能。
原生动物营养类型多样，腐生性营养的鞭毛虫 通过渗透作用吸收污、废水中的有机物。动物 性营养的原生动物可吞食有机颗粒、游离细菌 和其他微小生物，对净化水质起积极作用。
（3）促进絮凝和沉淀作用
污、废水生物处理中主要靠细菌起净化作用 和絮凝作用。然而有的细菌需要一定浓度的 原生动物存在，由于原生动物分泌一定的粘 液协同和促使细菌发生絮凝作用。
一、好氧活性污泥法
1、好氧活性污泥中的微生物 （1）好氧活性污泥的组成和性质
好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生 物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微 生物）与污（废）水中的有机和无机固 体物混凝交织在一起所形成的絮状体。
①组成： 微生物（好氧、兼性及少量厌 氧） + 固体杂质（有机和无机）
②性质：絮状，大小为0.02～0.2mm，比 表面积在20 ～ 100cm2/ml；含水率在99%， 比重1.002 ～ 1.006，具有沉降性能； pH在6 ～ 7，弱酸性，具一定的缓冲能 力；处理生活污水的活性污泥一般为黄 褐色，工业污水则与水质有关；具有生 物活性，能吸附氧化有机物。
当豆形虫属、草履虫属、四膜虫属、屋 滴虫属、眼虫属等出现，说明活性污泥 结构松散，出水水质差。
③ 可根据原生动物遇恶劣环境改变个 体形态及其变化过程判断进水水质变化 和运行中出现的问题。
以钟虫为例，当溶解氧不足或其他环 境条件恶劣时，则出现由正常虫体向胞 囊演变的一系列变态变化。
（2）净化作用
1ml正常好氧活性污泥的混合液中有500020000个原生动物，70-80%是纤毛虫，尤 其是小口钟虫、沟钟虫、有肋楯纤虫、漫游虫 出现频率高，起重要作用，轮虫则有100-200 个，有旋轮虫属、轮虫属、椎轮虫属等。
构成活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营 养条件、温度、供氧、pH等环境条件改变，会 导致优势种群的改变。
（4）好氧活性污泥中微生物的浓度和数量
常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合液 挥发性悬浮固体）来表示活性污泥中微生物的 浓度，即1L活性污泥混合液中所含的固体或挥 发性固体物质的量。
7、活性污泥丝状膨胀及其控制
用活性污泥法处理废水，曝气池中的活 性污泥，正常情况下是由许多具有絮凝 作用的絮凝细菌——菌胶团细菌占优势， 辅以少量的丝状细菌，大量钟虫类的固 着型纤毛虫、旋转虫等组成。
某些环境条件的变化使污泥会发生膨胀现象
活性污泥的沉降可用污泥体积指数SVI（Sludge Volume Index）表示。 SVI 在 200mL/g 以 下 为 正 常 活 性 污 泥 ， 一 般 在 50-150mL/g，最好在100mL/g左右 当SVI在200mL/g以上时说明出现了污泥的膨胀。
5、原生动物及微型后生动物的作用
（1）指示作用 有机废水净化过程中微生物的演变： 细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫→动物性鞭毛虫→ 游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫
原生动物及微型后生动物的指示作用 表现为以下三个方面：
① 可根据上述原生动物和微型后生动 物的演替，根据它们的活动规律判水 质和污、废水处理程度，还可判断活 性污泥培养成熟程度。
活性污泥培养初期：鞭毛虫、变形虫 活性污泥培养中期：游泳型纤毛虫、鞭毛虫 活性污泥培养成熟期：钟虫等固着型纤毛虫、
楯纤虫、轮虫
② 根据原生动物种类判断活性污泥和处 理水质的好与坏。
如固着型纤毛虫中的钟虫属、累枝虫属、 盖纤虫属、聚缩虫属、独缩虫属、楯纤 虫属、吸管虫属、漫游虫属内管虫属及 轮虫等出现，说明活性污泥正常，出水 水质好。
一 般 城 市 污 水 处 理 中 ， MLSS 在 2000-3000mg/L ， 工业废水在3000 mg/L左右，高浓度工业废水在 3000-5000 mg/L。
1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。
Baidu Nhomakorabea微镜下的活性污泥
2、 好氧活性污泥净化废水的作用机理 好氧活性污泥吸附和降解有机物的过程： （1）在有氧的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性 微生物吸附废水中的有机物； （2）活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有 机物为小分子有机物，同时微生物合成自身细胞。 污（废）水中的溶解性有机物直接被细菌吸收， 在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群 细菌吸收，进而无机化。 （3）原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解 彻底的有机物和游离细菌。
如弯豆形虫量低时，细菌不起絮凝作用， 4mg/L时细菌产生絮凝作用， 10mg/L时形成 很大的细菌絮凝体。
6、好氧活性污泥的培养和驯化
菌种来源：生活污水、粪便污水、污水处理厂的活 性污泥；本厂集水池或沉淀池的下脚污泥，本厂污 水长期流经的河流淤泥经扩大培养后也可备用。
活性污泥的驯化和培养有间歇式曝气培养和连续曝 气培养。一般可先在较低废水浓度下曝气，以后逐 渐提高废水浓度，一直到原废水浓度。同时应对活 性污泥的生物相进行镜检，并进行化学测定分析， 以确定活性污泥的成熟程度。
（2）好氧活性污泥的存在状态
悬浮状态
（3）好氧活性污泥的微生物群落
好氧活性污泥的结构和功能的中心是 菌胶团。在其上面生长有其他微生物， 如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原 生动物及微型后生动物等。
活性污泥的主体细菌（优势菌）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，还有其他的革兰氏阴性 菌和革兰氏阳性菌。好氧活性污泥的细菌能迅 速稳定废水中有机污染物，有良好的自我絮凝 能力和沉降性能。
可分为由丝状细菌引起的丝状膨胀污泥和由非丝 状细菌引起的菌胶团膨胀污泥，而又以丝状膨胀 污泥较为普遍。
（1）活性污泥丝状膨胀的原因