廣西欽州市食品加工廠污水處理

廣西欽州市食品加工廠污水處理

為什么原生動(dòng)物會(huì)對(duì)活性污泥有指示作用,？

要了解污水處理過程的變化或處理水的好壞，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,。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)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，即間接地評(píng)價(jià)污水處理過程和處理效果的好壞,，起指導(dǎo)生產(chǎn)的作用,。

原生動(dòng)物的基本特征

1、形態(tài)

原生動(dòng)物門屬真核原生生物界,，是單細(xì)胞的微型動(dòng)物,，由原生質(zhì)和一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核組成。原生動(dòng)物和多細(xì)胞動(dòng)物相同,，具有新陳代謝,、運(yùn)動(dòng)、繁殖,、對(duì)外界刺激的感應(yīng)性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等功能,。原生動(dòng)物個(gè)體很小，長(zhǎng)度一般在100～300μm之間,。它們都具有細(xì)胞膜,。多數(shù)種屬的細(xì)胞膜結(jié)實(shí)而富有彈性，從而使原生動(dòng)物本體保持一定的體形,。但也有一些種屬,，例如變形蟲，只有一層極薄的原生質(zhì)膜,，不能保持固定的體形,。原生動(dòng)物一般具有一個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)胞核，其形狀多種多樣,，它們?cè)谄浼?xì)胞內(nèi)產(chǎn)生形態(tài)的分化,，形成了能夠執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)和功能的胞器。在運(yùn)動(dòng)胞器方面有鞭毛,、偽足和纖毛,；在營(yíng)養(yǎng)胞器方面有胞口、胞咽和食物泡,；用以排出廢料和調(diào)節(jié)滲透壓的胞器有伸縮泡等,。有些種類的原生動(dòng)物的細(xì)胞膜內(nèi)分布著肌絲，具有收縮變形的功能。

2,、營(yíng)養(yǎng)方式

原生動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)方式分為以下幾類：①動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng),，以吞食細(xì)菌、真菌,、藻類或有機(jī)顆粒為生,，絕大多數(shù)原生動(dòng)物為動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)，有些具有胞口,、胞咽等攝食器；②植物性營(yíng)養(yǎng),，在有陽(yáng)光的條件下,，一些含色素的原生動(dòng)物可利用二氧化碳和水進(jìn)行光合作用合成碳水化合物，如植物性鞭毛蟲,，但種類和數(shù)量都很少,；③腐生性營(yíng)養(yǎng)，以死的機(jī)體或無生命的可溶性有機(jī)物質(zhì)為生,；④寄生性營(yíng)養(yǎng),，以其它生物的機(jī)體(即寄主)作為生存的場(chǎng)所，并獲得營(yíng)養(yǎng)和能量,。

3,、分類

1981年原生動(dòng)物學(xué)會(huì)公布了原生動(dòng)物分類系統(tǒng)，其中在水處理中常見的有三類：

①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，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)3μm/s,，典型的肉足類為變形蟲屬,、簡(jiǎn)便蟲屬、表殼蟲屬和鱗殼蟲屬等,；

②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,，鞭毛蟲又可分為植物性鞭毛蟲和動(dòng)物性鞭毛蟲，常見的植物性鞭毛蟲有滴蟲屬,、屋滴蟲屬和眼蟲屬等,，常見的動(dòng)物性鞭毛蟲有波豆蟲屬、尾波蟲屬等,，鞭毛蟲的運(yùn)行速度達(dá)15～300μm/s,；

③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、口前庭和胞咽等司吞食和消化的細(xì)胞器官,，分為游泳型和固著型兩種,，游泳型包括漫游蟲屬、草履蟲屬,、腎形蟲屬,、斜管蟲屬等，固著型常見的有鐘蟲屬,、累枝蟲屬,、蓋蟲屬、聚縮蟲屬,、盾纖蟲屬和殼吸管蟲屬等,，纖毛類運(yùn)動(dòng)速度較快，可達(dá)200～1000μm/s,。

原生動(dòng)物與細(xì)菌的關(guān)系

1,、活性污泥的基本特征

活性污泥是污水活性污泥處理系統(tǒng)的反應(yīng)工作主體，是由細(xì)菌,、微型動(dòng)物為主的微生物與懸浮物質(zhì),、膠體物質(zhì)混雜在一起所形成的絮狀體顆粒。良好的活性污泥具有很強(qiáng)的吸附分解有機(jī)物的能力和良好的沉降性能,，絮體的大小約為0.02～0.2mm,，多為茶褐色，微具土壤味,，密度約為1.005g/cm3,，含水率99%左右?；钚晕勰嘀猩嬷鞣N微生物,，構(gòu)成了復(fù)雜的微生物相。在多數(shù)情況下,，活性污泥中的主要微生物是細(xì)菌,，伴之以營(yíng)腐生的原生動(dòng)物構(gòu)成基本營(yíng)養(yǎng)層次，然后是以細(xì)菌為食的掠食性原生動(dòng)物占優(yōu)勢(shì),。

2,、原生動(dòng)物與細(xì)菌的功能關(guān)系

在廢水生物處理系統(tǒng)中將污染物質(zhì)降解的主要是細(xì)菌。原生動(dòng)物與細(xì)菌的關(guān)系主要為：

①掠食關(guān)系,，原生動(dòng)物在食物鏈中處于捕食細(xì)菌的作用,。一方面，原生動(dòng)物通過對(duì)細(xì)菌的捕食，能促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng),，使細(xì)菌的生長(zhǎng)能維持在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,，防止種群的衰老，提高細(xì)菌的活力,，而且原生動(dòng)物活動(dòng)產(chǎn)生溶解性有機(jī)物質(zhì)(DOM)可被細(xì)菌再利用,，促進(jìn)了細(xì)菌的生長(zhǎng)；另一方面,，原生動(dòng)物中存在的某些類型(如纖毛類)具有吞食游離細(xì)菌的巨大能力,，而游離的細(xì)菌個(gè)體小、密度小,，較難沉淀,，易被出水帶出而影響水質(zhì)。有人證明奇觀獨(dú)縮蟲在自然水體中1h能吃3萬個(gè)細(xì)菌,。Curds等人在曝氣池中接種纖毛類原生動(dòng)物，出水大為改善,。

②絮凝作用,，細(xì)菌生長(zhǎng)到一定程度后就凝集成絮狀物。這種絮狀物為原生動(dòng)物提供了著生的環(huán)境,，反過來絮狀物上的原生動(dòng)物能加速絮凝過程,。Curds等證明纖毛蟲能分泌兩種物質(zhì)，一種稱為P物質(zhì),，是一種多糖類碳水化合物,；另一種是屬于單糖結(jié)構(gòu)的葡萄糖及阿拉伯糖，表面電荷為負(fù)的懸浮顆粒會(huì)吸收這種P物質(zhì),，通過懸浮顆粒表面電荷的改變,，就使懸浮顆粒集結(jié)起來，形成絮狀物,。另外,，纖毛蟲還能分泌一種粘液，能把絮狀物再聯(lián)結(jié)起來,。原生動(dòng)物分泌的粘液對(duì)懸浮顆粒和細(xì)菌均有吸附能力,。這就促進(jìn)了菌膠團(tuán)的形成和處理能力的提高。

研究活性污泥中原生動(dòng)物的目的

要了解污水處理過程的變化或處理水的好壞,，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,。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)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,，即間接地評(píng)價(jià)污水處理過程和處理效果的好壞,，起指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。

研究分析方法

1,、形態(tài)觀察

采用顯微鏡對(duì)污水處理過程中的活性污泥生長(zhǎng),、變化進(jìn)行觀察。特別是觀察原生動(dòng)物的形態(tài)和特征,。顯微鏡的放大倍數(shù)采用16×10或16×40即可,，觀察到的原生動(dòng)物應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行對(duì)照。建議可以采用《微型生物監(jiān)測(cè)新技術(shù)》上的圖片進(jìn)行比較,。通過原生動(dòng)物的形態(tài)來確認(rèn)其種類和特性,，進(jìn)而來分析其所處的狀態(tài)或階段，這能間接反映活性污泥的特性,。

2,、數(shù)量分析

建議采用以下簡(jiǎn)單易行的方法：用1mL移液管，移取1mL清水到表面皿中,。用一橡膠頭小吸管,，從表面皿中將1mL水全部吸盡，然后以均勻的速度徐徐滴下,，記錄1mL水的滴數(shù),，并重復(fù)數(shù)次，以免誤差,。用橡膠頭小吸管在反應(yīng)器中取得均勻的混合液,，滴一滴于載玻片上，蓋上蓋玻片,，用低倍顯微鏡由左到右或由上到下(注意應(yīng)采用相同的方向順序)進(jìn)行原生動(dòng)物的計(jì)數(shù),。應(yīng)把蓋玻片下所有原生動(dòng)物記錄，并重復(fù)數(shù)次,。用一滴混合液中原生動(dòng)物的記錄數(shù)乘以計(jì)數(shù)吸管1mL水的滴數(shù),，即為每mL活性污泥混合液的原生動(dòng)物數(shù)。

原生動(dòng)物的指示作用

1,、指示活性污泥性質(zhì)

(1)污泥惡化,?；钚晕勰嘈跄w較小，往往在0.1～0.2mm以下,。主要出現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物：豆形蟲屬,、腎形蟲屬、草履蟲屬,、瞬目蟲屬,、波豆蟲屬、尾滴蟲屬,、滴蟲屬等,。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。

(2)污泥解體,。絮凝體細(xì)小,，有些似針狀分散。主要的優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物有：變形蟲屬,、簡(jiǎn)便蟲屬等肉足類。

(3)污泥膨脹,?；钚晕勰喑两敌阅懿睿琒VI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)物及擬輪毛蟲等,。

(4)污泥從惡化恢復(fù)到正常,。通過反應(yīng)參數(shù)和環(huán)境的改變，活性污泥從惡化狀態(tài)恢復(fù)到正常的過渡期常常有下列原生動(dòng)物出現(xiàn)：漫游蟲屬,、斜葉蟲屬,、管葉蟲屬等，這些都屬于慢速游泳或匍匐行進(jìn)的生物,。

(5)污泥良好,。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：鐘蟲屬,、累枝蟲屬、蓋蟲屬,、有肋盾纖蟲屬,、獨(dú)縮蟲屬、各種吸管蟲類,、輪蟲類,、寡毛類等這些均屬于固著性種屬或者匍匐性種屬。

2,、指示反應(yīng)操作環(huán)境

(1)優(yōu)勢(shì)種屬,。Modoni在1988年對(duì)污水處理廠進(jìn)行這方面的研究，總結(jié)出：高負(fù)荷,、曝氣量相對(duì)不足時(shí),，小鞭毛蟲占優(yōu)勢(shì)；過短的水力停留時(shí)間,，造成小的游泳型纖毛蟲占優(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)小的裸變形蟲和鞭毛蟲,；大量出現(xiàn)匍匐性和固著性纖毛蟲或有殼變形蟲時(shí),，表明運(yùn)行環(huán)境良好，處理效果好,。另外有研究證明,，溶解氧不足易出現(xiàn)阿托氏菌屬、扭頭蟲屬和新態(tài)蟲屬等,；而過分曝氣則出現(xiàn)肉足類及輪蟲類,；有機(jī)負(fù)荷很低，出現(xiàn)硝化作用時(shí),，能觀察到游仆蟲屬,、旋口蟲屬、表殼蟲屬,、鱗殼蟲屬及輪蟲等,；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,，有殼變形蟲是指示生物。

(2)形態(tài)變化,。在一定條件下,，原生動(dòng)物能分泌膠質(zhì)并形成膜將蟲體包圍起來，形成孢囊,。大多數(shù)孢囊用以保護(hù)蟲體免受不利的環(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),，蟲體能恢復(fù)活力,，脫孢而出。同樣,，鞭毛蟲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1mg/L以下時(shí)，鐘蟲生活不正常,，體內(nèi)伸縮泡會(huì)脹得很大,，頂端突進(jìn)一個(gè)氣泡，蟲體很快會(huì)死亡,；當(dāng)pH值突然發(fā)生變化超過正常范圍,，鐘蟲表現(xiàn)為不活躍，纖毛環(huán)停止擺動(dòng),，蟲體收縮成團(tuán),。所以雖然觀察到鐘蟲數(shù)量較大，但蟲體萎靡或變形時(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)。

3,、估計(jì)有機(jī)負(fù)荷

有機(jī)負(fù)荷的變化會(huì)導(dǎo)致原生動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和數(shù)量變化,，尤其是纖毛蟲屬。通過觀察微生物的組成和數(shù)量,，就能預(yù)測(cè)污水廠運(yùn)行的有機(jī)負(fù)荷。

4,、預(yù)測(cè)出水水質(zhì)

通過對(duì)活性污泥曝氣池中的原生動(dòng)物的調(diào)查,，發(fā)現(xiàn)雖然原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境適應(yīng)的范圍較寬，但數(shù)量多的是集中在一個(gè)狹小的范圍,。根據(jù)這一特征,，將出水BOD分為4個(gè)等級(jí)：0～10mg/L，11～20mg/L,，21～30mg/L,，>30mg/L。在生產(chǎn)運(yùn)行過程時(shí),，只要觀察原生動(dòng)物的構(gòu)成情況,，即可以預(yù)測(cè)出水BOD了,。實(shí)踐證明，有柄纖毛蟲的數(shù)量和質(zhì)量是預(yù)測(cè)出水水質(zhì)重要的原生動(dòng)物,。　

總結(jié)

由于污水處理廠所處的地理位置不同,，采取活性污泥法處理城市污水的工藝不同，進(jìn)水水質(zhì)也千差萬別,，因此,，應(yīng)對(duì)原生動(dòng)物進(jìn)行長(zhǎng)期的顯微鏡觀察，以掌握本廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)原生動(dòng)物的變化規(guī)律,，然后就可以通過鏡檢結(jié)果,，對(duì)污水處理的效果進(jìn)行直觀判斷。如果發(fā)現(xiàn)偶然見到某種原生動(dòng)物種類突然猛增或其它不正?，F(xiàn)象,，就說明運(yùn)轉(zhuǎn)可能出現(xiàn)了問題，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施,，以保證污水處理工作的正常運(yùn)行