活性污泥生物相观察
07生物工程2班 3207008361
一、实验目的
观察显微镜下污泥中的原生动物和微型后生动物的形态。
了解污泥微生物的生活环境以及其在污水处理过程中的指示作用。
二、实验原理
活性污泥的基本概念
1.活性污泥是指：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
除活性微生物外，活性污泥还挟带着来自污水的有机物、无机悬浮物、胶体物；活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，是一个以细菌为主体的群体，除细菌外、还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。 性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，在废水生物处理中，不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程，都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力，在有氧的条件下，将废水中的有机物氧化分解为无机物，从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物，通过辨别认定其种属，据此可以判别处理水质的优劣，因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。
2.活性污泥的物理性质
颜色：黄褐色 状态：似矾花絮绒颗粒 味道：土腥味 含水率：99%左右
3.活性污泥的沉降浓缩性能 （1）污泥沉降比：SV
取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。 （2）污泥体积指数：SVI
SV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。
4.活性污泥去除污水中有机物的过程
（1）吸附阶段：由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的黏性物质，导致污水中的有机物转移到活性污泥上去。
（2）稳定阶段：主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。
在活性污泥系统中的指示作用 1.活性污泥良好时
当活性污泥性能良好时，活性污泥表现为絮凝体较大，沉降性好，镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。 2.活性污泥恶化时
活性污泥恶化时，絮凝体较小，出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时，微型动物大面积死亡或几乎不出现，污泥沉降性下降，处理水质能力差。 3.从恶化恢复到正常时
活性污泥从恶化恢复到正常，在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。 4.活性污泥膨胀时
活性污泥膨胀多发生在秋冬季节，此时污泥沉降性差，30 min沉降比高，而污泥浓度相对较低，导致污泥指数SVI 值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物，由于丝状菌大量繁殖，活性污泥呈棉絮状，颗粒细碎且颜色相对较浅。 5.溶解氧不足时
曝气池中溶解氧持续不足时，活性污泥颜色较正常时发黑，并散发出臭味。 6.溶解氧过高时
在一般情况下，每毫升活性污泥中通过镜检，可以观察到300 个左右轮虫，而在正常情况下，很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时，会出现大量的肉足类及轮虫类生物。 7.进水浓度和BOD 负荷过低时
当污水浓度和BOD 负荷过低时会出现表壳虫属，也标志着出现了硝化作用。 8.其他环境变化时
当活性污泥中指示性生物量急剧减少时，可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化，此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。
在活性污泥法的污水处理工艺中，对曝气池内微生物进行的镜检，是对活性污泥运行状态的判断，是污水处理的重要检测手段之一。根据曝气池内微生物种群的变化情况采取相应的工艺调整措施，确保活性污泥处于良好状态、污水处理达标。
三、显微镜下的微生物形态
固着型钟虫
图一：钟虫
钟虫：体呈吊钟形，钟口盘状口区周围有一肿胀的镶边，其内缘着生三圈反时针旋转的纤毛。口盘与镶边均能向内收缩。小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大，数量也是最多。个体或群生相连，
固着在活性污泥上。
图二：吸管虫 图三：蓝藻
吸管虫：身体的一端有一长柄，个体即借此柄附着在其他物体上。体表长有许多辐射状排列的触手，触手为中空的管状，末端膨大成球状吸盘。 蓝藻：藻丝呈螺旋状，无横隔壁，蓝绿色。
图四：线虫和 杯居虫
线虫：线虫属于线形动物门的线形纲。线虫属两侧对称，体长，通常两端尖，并具透明隔腔，在显微镜下清晰可见。线虫有寄生的和自由生活的，污水处理中出现的线虫多是自由生活的。自由生活的线虫体两侧的纵肌交替收缩，作蛇形状的拱曲运动。 杯居虫：杯居虫一端附着在污泥中，形状像杯子。
图五：轮虫 图六：轮虫
轮虫：身体为长形，分头部、躯干及尾部。头部有一个由1-2圈纤组成的、能转动的轮盘，形如车轮故叫轮虫。躯干呈圆简形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲腊。尾部末端有分叉的趾。
图七：变形虫 图八：变形虫
变形虫：大多没有固定形状由体内细胞质不定方向的流动而呈现千姿百态，少数种类为球形。
细胞质可伸缩变动而形成伪足。
图九：变形虫
图十：贝氏硫菌
贝氏硫菌：具无色而宽度均匀的丝状体，与球衣菌不同的是外面无衣鞘，各丝状体分散不相连接，丝状体由圆柱形细胞紧密排列而成，可见硫粒。
图十一：裸藻（眼虫） 裸藻（眼虫）：体纺锤形，前端钝圆，后端宽，末端尖呈尾状。
四、总结：
1、自然水体生物带解释
多污生物带：污水生物系统中划定的污染最严重的河段。这一带水呈暗灰色，很混浊，含大量有机物，BOD5高，溶解氧低或无，有硫化氢、二氧化碳和甲烷气体形成。生物种类很少，优势种类是细菌和以细菌为食的一些原生动物和少量蠕虫等。细菌总数在100万个/mL以上，藻类、水生昆虫、软体动物及鱼类一般不存在。水底沉积许多由有机物和无机物形成得淤泥，有大量颤蚯蚓存在。水面上有气泡。
寡生物带：污水生物系统中划定的轻度污染河段.经过中污带净化后，此带水质得到进一步恢复.此带完成有机物的矿化作用，溶解氧恢复正常水平，各种水生生物群落结构亦恢复正常。藻类主要以固着藻类占优势，浮游藻类很少，水质清澈。
中污生物带：污水生物系统中划定的中度污染河段。污水得到初步净化，具有比较简单的有机物，溶解氧含量有所增加。此带又分α -中污带和β -中污带。 α -中污带仍有大量细菌（10万个/mL以上）、真菌、蠕虫等动物种类增多，藻类仍很少。
β -中污带河水得到进一步净化，细菌（少于10万个/mL）及原生动物数量减少，藻类得到很大发
展，鼓藻主要分布于此带，多种耐污动物及高等植物出现。
活性污泥生物相观察
07生物工程2班 3207008361
一、实验目的
观察显微镜下污泥中的原生动物和微型后生动物的形态。
了解污泥微生物的生活环境以及其在污水处理过程中的指示作用。
二、实验原理
活性污泥的基本概念
1.活性污泥是指：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
除活性微生物外，活性污泥还挟带着来自污水的有机物、无机悬浮物、胶体物；活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，是一个以细菌为主体的群体，除细菌外、还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。 性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，在废水生物处理中，不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程，都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力，在有氧的条件下，将废水中的有机物氧化分解为无机物，从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物，通过辨别认定其种属，据此可以判别处理水质的优劣，因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物。
2.活性污泥的物理性质
颜色：黄褐色 状态：似矾花絮绒颗粒 味道：土腥味 含水率：99%左右
3.活性污泥的沉降浓缩性能 （1）污泥沉降比：SV
取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。 （2）污泥体积指数：SVI
SV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。
4.活性污泥去除污水中有机物的过程
（1）吸附阶段：由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的黏性物质，导致污水中的有机物转移到活性污泥上去。
（2）稳定阶段：主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。
在活性污泥系统中的指示作用 1.活性污泥良好时
当活性污泥性能良好时，活性污泥表现为絮凝体较大，沉降性好，镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。 2.活性污泥恶化时
活性污泥恶化时，絮凝体较小，出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时，微型动物大面积死亡或几乎不出现，污泥沉降性下降，处理水质能力差。 3.从恶化恢复到正常时
活性污泥从恶化恢复到正常，在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。 4.活性污泥膨胀时
活性污泥膨胀多发生在秋冬季节，此时污泥沉降性差，30 min沉降比高，而污泥浓度相对较低，导致污泥指数SVI 值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物，由于丝状菌大量繁殖，活性污泥呈棉絮状，颗粒细碎且颜色相对较浅。 5.溶解氧不足时
曝气池中溶解氧持续不足时，活性污泥颜色较正常时发黑，并散发出臭味。 6.溶解氧过高时
在一般情况下，每毫升活性污泥中通过镜检，可以观察到300 个左右轮虫，而在正常情况下，很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时，会出现大量的肉足类及轮虫类生物。 7.进水浓度和BOD 负荷过低时
当污水浓度和BOD 负荷过低时会出现表壳虫属，也标志着出现了硝化作用。 8.其他环境变化时
当活性污泥中指示性生物量急剧减少时，可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化，此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。
在活性污泥法的污水处理工艺中，对曝气池内微生物进行的镜检，是对活性污泥运行状态的判断，是污水处理的重要检测手段之一。根据曝气池内微生物种群的变化情况采取相应的工艺调整措施，确保活性污泥处于良好状态、污水处理达标。
三、显微镜下的微生物形态
固着型钟虫
图一：钟虫
钟虫：体呈吊钟形，钟口盘状口区周围有一肿胀的镶边，其内缘着生三圈反时针旋转的纤毛。口盘与镶边均能向内收缩。小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大，数量也是最多。个体或群生相连，
固着在活性污泥上。
图二：吸管虫 图三：蓝藻
吸管虫：身体的一端有一长柄，个体即借此柄附着在其他物体上。体表长有许多辐射状排列的触手，触手为中空的管状，末端膨大成球状吸盘。 蓝藻：藻丝呈螺旋状，无横隔壁，蓝绿色。
图四：线虫和 杯居虫
线虫：线虫属于线形动物门的线形纲。线虫属两侧对称，体长，通常两端尖，并具透明隔腔，在显微镜下清晰可见。线虫有寄生的和自由生活的，污水处理中出现的线虫多是自由生活的。自由生活的线虫体两侧的纵肌交替收缩，作蛇形状的拱曲运动。 杯居虫：杯居虫一端附着在污泥中，形状像杯子。
图五：轮虫 图六：轮虫
轮虫：身体为长形，分头部、躯干及尾部。头部有一个由1-2圈纤组成的、能转动的轮盘，形如车轮故叫轮虫。躯干呈圆简形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲腊。尾部末端有分叉的趾。
图七：变形虫 图八：变形虫
变形虫：大多没有固定形状由体内细胞质不定方向的流动而呈现千姿百态，少数种类为球形。
细胞质可伸缩变动而形成伪足。
图九：变形虫
图十：贝氏硫菌
贝氏硫菌：具无色而宽度均匀的丝状体，与球衣菌不同的是外面无衣鞘，各丝状体分散不相连接，丝状体由圆柱形细胞紧密排列而成，可见硫粒。
图十一：裸藻（眼虫） 裸藻（眼虫）：体纺锤形，前端钝圆，后端宽，末端尖呈尾状。
四、总结：
1、自然水体生物带解释
多污生物带：污水生物系统中划定的污染最严重的河段。这一带水呈暗灰色，很混浊，含大量有机物，BOD5高，溶解氧低或无，有硫化氢、二氧化碳和甲烷气体形成。生物种类很少，优势种类是细菌和以细菌为食的一些原生动物和少量蠕虫等。细菌总数在100万个/mL以上，藻类、水生昆虫、软体动物及鱼类一般不存在。水底沉积许多由有机物和无机物形成得淤泥，有大量颤蚯蚓存在。水面上有气泡。
寡生物带：污水生物系统中划定的轻度污染河段.经过中污带净化后，此带水质得到进一步恢复.此带完成有机物的矿化作用，溶解氧恢复正常水平，各种水生生物群落结构亦恢复正常。藻类主要以固着藻类占优势，浮游藻类很少，水质清澈。
中污生物带：污水生物系统中划定的中度污染河段。污水得到初步净化，具有比较简单的有机物，溶解氧含量有所增加。此带又分α -中污带和β -中污带。 α -中污带仍有大量细菌（10万个/mL以上）、真菌、蠕虫等动物种类增多，藻类仍很少。
β -中污带河水得到进一步净化，细菌（少于10万个/mL）及原生动物数量减少，藻类得到很大发
展，鼓藻主要分布于此带，多种耐污动物及高等植物出现。