原生動(dòng)物在廢水處理中的作用

1、原生動(dòng)物在廢水處理中的作用生工 09 班 范秋蘋(píng) 0903019 在廢水好氧處理過(guò)程中，主要依靠好氧微生物降解有機(jī)物，使這些高能位的 有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物穩(wěn)定下 來(lái)，達(dá)到無(wú)害化要求或返回自然環(huán)境進(jìn)一步處置。一、在水處理中常見(jiàn)的原生動(dòng)物有三類：肉足類，其細(xì)胞質(zhì)可伸縮變動(dòng)而形成偽足，作為運(yùn)動(dòng)和攝食的胞器，典型的肉足類為變形蟲(chóng)屬、簡(jiǎn)便蟲(chóng)屬、表殼蟲(chóng)屬和鱗殼蟲(chóng)屬等；鞭毛類，具有一根或一根以上的鞭毛。鞭毛長(zhǎng)度與其體長(zhǎng)大致相等或更長(zhǎng)些，是運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛蟲(chóng)又可分為植物性鞭毛蟲(chóng)和動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)，常見(jiàn)的 植物性鞭毛蟲(chóng)有滴蟲(chóng)屬、屋滴蟲(chóng)屬和眼蟲(chóng)屬等，常見(jiàn)的動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)有波豆

2、蟲(chóng)屬、尾波蟲(chóng)屬等；纖毛類，原生動(dòng)物周身表面或部分表面具有纖毛，作為行動(dòng)或攝食的工 具，具有胞口、口圍、口前庭和胞咽等吞食和消化的細(xì)胞器官，分為游泳型 和固著型兩種，游泳型包括漫游蟲(chóng)屬、草履蟲(chóng)屬、腎形蟲(chóng)屬、斜管蟲(chóng)屬等， 固著型常見(jiàn)的有鐘蟲(chóng)屬、累枝蟲(chóng)屬、蓋蟲(chóng)屬、聚縮蟲(chóng)屬、纖蟲(chóng)屬和殼吸管蟲(chóng) 屬等；除上述三類外，在水體中還有孢子綱和吸管綱。二、研究活性污泥中原生動(dòng)物的目的 ：要了解污水處理過(guò)程的變化或處理水的好壞，最好直接研究分析細(xì)菌的 生長(zhǎng)情況。但是對(duì)于細(xì)菌的觀察、分類鑒定的時(shí)間很長(zhǎng)，不能及時(shí)起指導(dǎo)生 產(chǎn)的指示和預(yù)報(bào)作用。而原生動(dòng)物與細(xì)菌之間存在相互依存的功能關(guān)系；原 生動(dòng)物個(gè)體大，便于觀察；對(duì)于環(huán)

3、境變化比細(xì)菌敏感，更早更容易反映環(huán)境 的變化。直接觀察原生動(dòng)物的種類組成、數(shù)量、生長(zhǎng)和變化狀況，也能反映 出細(xì)菌的生長(zhǎng)和變化情況。所以利用原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的演替，可以判斷 水質(zhì)和污水處理程度，判斷污泥培養(yǎng)成熟程度；根據(jù)原生動(dòng)物的種類，判斷 活性污泥和處理水質(zhì)的好壞；根據(jù)原生動(dòng)物在環(huán)境中改變個(gè)體形態(tài)及過(guò)程， 判斷水質(zhì)變化和運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。即利用原生動(dòng)物間接地評(píng)價(jià)污水處理過(guò) 程和處理效果的好壞，起指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。三、原生動(dòng)物與細(xì)菌的相互關(guān)系對(duì)水處理的作用原生動(dòng)物具有促進(jìn)細(xì)菌活力，提高出水水質(zhì)的功能，其作用僅次于細(xì)菌。原生動(dòng)物群落的組成及數(shù)量由環(huán)境因子及運(yùn)行條件決定。原生動(dòng)物分泌生長(zhǎng)因子和降解胞

4、外聚合物，促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)。細(xì)菌生長(zhǎng)需要維生素和氨基酸等生長(zhǎng)因子，添加氨基酸可促進(jìn)動(dòng)膠桿菌的生長(zhǎng)，而鞭 毛蟲(chóng)和纖毛蟲(chóng)能夠合成刺激細(xì)菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，污水中的細(xì)菌能降解其他細(xì)菌 的胞外聚合物，而動(dòng)膠桿菌的胞外聚合物很難被其它微生物降解，但可以被 原生動(dòng)物降解。原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌有捕食作用：此作用可以優(yōu)化基質(zhì)中的碳氮磷比率。原生動(dòng)物的捕食可釋放、整合死細(xì)菌中的非活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加快水生生態(tài)系統(tǒng)中P的礦化，是細(xì)菌群落更快 生長(zhǎng)和保持更高活力；優(yōu)化細(xì)菌群落。當(dāng)蓋蟲(chóng)、小口鐘蟲(chóng)和梨形四膜蟲(chóng)等纖毛蟲(chóng)存在時(shí)，大腸 桿菌的密度減少 95%，說(shuō)明原生動(dòng)物的捕食有利于增殖較快的細(xì)菌生長(zhǎng)。捕 食作用在活性污泥培養(yǎng)初期，原生動(dòng)物的

5、捕食有利于選擇細(xì)菌的生存，可以 降低病原菌的濃度提高出水水質(zhì)等；原生動(dòng)物的捕食改變細(xì)菌形態(tài)與生長(zhǎng)方式；原生動(dòng)物的捕食促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴(kuò)散；原生動(dòng)物的捕食促進(jìn)絮狀分離。草履蟲(chóng)等纖毛蟲(chóng)和一些鞭毛蟲(chóng)向胞外分泌可溶性的糖類，能促進(jìn)顆粒形成絮凝。四、活性污泥中的微生物變化活性污泥生物相的季節(jié)變化：春:鐘蟲(chóng)屬和楯纖蟲(chóng)屬； 夏：累枝蟲(chóng)屬和楯纖蟲(chóng)屬； 秋：楯纖蟲(chóng)屬和鐘蟲(chóng)屬； 冬：鐘蟲(chóng)屬和蓋蟲(chóng)屬；不同系統(tǒng)中的生物相變化污泥中的生物相曝氣池活性污泥中優(yōu)勢(shì)種屬是纖毛類；二沉池都是以藻類為中心的污泥；沉淀池中優(yōu)勢(shì)種屬為顫藻類和毛枝藻；五、根據(jù)一些原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境的生存要求，例如：鞭毛蟲(chóng)一般生活在有機(jī)質(zhì) 豐富的水體中

6、；變形蟲(chóng)、表殼蟲(chóng)、磷殼蟲(chóng)多喜歡生活在有機(jī)質(zhì)較豐富的水體 中；游泳型纖毛蟲(chóng)多在a -中污帶和0 -中污帶中生活，少數(shù)在寡污帶中生活； 漫游蟲(chóng)喜歡在較清潔水中生活等。通過(guò)原生動(dòng)物的生存環(huán)境來(lái)指示活性污泥 的性質(zhì)。污泥惡化時(shí)?；钚晕勰嘈跄w較小，往往在0.10.2 mm以下。主要出 現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物：豆形蟲(chóng)屬、腎形蟲(chóng)屬、草履蟲(chóng)屬、瞬目蟲(chóng)屬、波豆蟲(chóng) 屬、尾滴蟲(chóng)屬、滴蟲(chóng)屬等。這些都屬于快速游泳型的種屬。污泥嚴(yán)重惡化時(shí)， 微型動(dòng)物幾乎不出現(xiàn)，細(xì)菌大量分散，活性污泥的凝聚、沉降能力下降，處 理能力差。這時(shí)的解決辦法是：減少 BOD 負(fù)荷、增加溶解氧、檢查水質(zhì)等。污泥分散、解體時(shí)。絮凝體細(xì)小，有些似針狀分散

7、，出水渾濁并呈現(xiàn)白 色。主要的優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物有：變形蟲(chóng)屬、簡(jiǎn)便蟲(chóng)屬等肉足類。污泥膨脹時(shí)。活性污泥沉降性能差， SVI 值高。由于絲狀菌的大量生長(zhǎng)， 出現(xiàn)能攝食絲狀菌的裸口目旋毛科、全毛類原生動(dòng)物及擬輪毛蟲(chóng)等。污泥從惡化恢復(fù)到正常。通過(guò)反應(yīng)參數(shù)和環(huán)境的改變，活性污泥從惡化 狀態(tài)恢復(fù)到正常的過(guò)渡期常常有下列原生動(dòng)物出現(xiàn)：漫游蟲(chóng)屬、斜葉蟲(chóng)屬、 管葉蟲(chóng)屬等，這些都屬于慢速游泳或匍匐行進(jìn)的生物?；钚晕勰嗔己脮r(shí)。易成絮體，活性高，沉降性能好。出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)原生動(dòng) 物為：鐘蟲(chóng)屬、累枝蟲(chóng)屬、蓋蟲(chóng)屬、有肋盾纖蟲(chóng)屬、獨(dú)縮蟲(chóng)屬、各種吸管蟲(chóng) 類、輪蟲(chóng)類、寡毛類等這些均屬于固著性種屬或者匍匐性種屬。六、指示反應(yīng)操作環(huán)境根據(jù)水

8、中的優(yōu)勢(shì)種：高負(fù)荷、曝氣量相對(duì)不足時(shí)，小鞭毛蟲(chóng)占優(yōu)勢(shì)；過(guò)短的水力停留時(shí)間，造成小的游泳型纖毛蟲(chóng)占優(yōu)勢(shì)；非常高的負(fù)荷或存在難降解的物質(zhì)時(shí)，出現(xiàn)小的裸變形蟲(chóng)和鞭毛蟲(chóng)；大量出現(xiàn)匍匐性和固著性纖毛蟲(chóng)或有殼變形蟲(chóng)時(shí)，表明運(yùn)行環(huán)境良好， 處理效果好；溶解氧不足易出現(xiàn)阿托氏菌屬、扭頭蟲(chóng)屬和新態(tài)蟲(chóng)屬等；過(guò)分曝氣則出現(xiàn)肉足類及輪蟲(chóng)類；有機(jī)負(fù)荷很低，出現(xiàn)硝化作用時(shí)，能觀察到游仆蟲(chóng)屬、旋口蟲(chóng)屬、表殼蟲(chóng)屬、鱗殼蟲(chóng)屬及輪蟲(chóng)等；在除氮污水廠，低負(fù)荷，長(zhǎng)水力停留時(shí)間及高溶解氧的場(chǎng)合，有殼變形蟲(chóng)是最好的指示生物；有毒物質(zhì)流入時(shí)，原生動(dòng)物如楯纖蟲(chóng)急劇減少。根據(jù)原生動(dòng)物的形態(tài)變化： 在一定條件下，原生動(dòng)物能分泌膠質(zhì)并形成膜將蟲(chóng)體

9、包圍起來(lái)，形成孢囊。大多數(shù)抱囊用以保護(hù)蟲(chóng)體免受不利的環(huán)境因素(如溫度不適，pH值變化，食料短 缺等)的影響。待環(huán)境轉(zhuǎn)好時(shí)，蟲(chóng)體能恢復(fù)活力，脫孢而出。同樣，鞭毛蟲(chóng)的鞭 毛在條件不利時(shí)，鞭毛消失，條件適宜時(shí)，又重新生出。當(dāng)曝氣池中溶解氧降低 到 1 mgL 以下時(shí)，鐘蟲(chóng)生活不正常，體內(nèi)伸縮泡會(huì)脹得很大，頂端突進(jìn)一個(gè)氣 泡，蟲(chóng)體很快會(huì)死亡；當(dāng)pH值突然發(fā)生變化超過(guò)正常范圍，鐘蟲(chóng)表現(xiàn)為不活躍， 纖毛環(huán)停止擺動(dòng)，蟲(chóng)體收縮成團(tuán)。所以雖然觀察到鐘蟲(chóng)數(shù)量較大，但蟲(chóng)體萎靡或 變形時(shí)，則反映出細(xì)菌的活力在衰退，污水處理效果有變差的趨勢(shì)。根據(jù)原生動(dòng)物的生殖方式： 原生動(dòng)物的生殖方式有無(wú)性生殖和有性生殖。無(wú)性生殖即簡(jiǎn)單的細(xì)胞分裂， 細(xì)胞核和原生質(zhì)一分為二。在營(yíng)養(yǎng)、溫度、氧等環(huán)境條件良好的場(chǎng)合，原生動(dòng)物 就進(jìn)行連續(xù)的無(wú)性生殖。當(dāng)出現(xiàn)有性生殖(接合生殖)時(shí)，往往預(yù)示環(huán)境條件變差 或種群已處于衰老期。七、通過(guò)觀察原生動(dòng)物種類組成和數(shù)量估計(jì)有機(jī)負(fù)荷 纖毛類多樣性指數(shù)與有機(jī)負(fù)荷呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且是線性函數(shù)。