好氧活性污泥中的微生物主要由细菌组成，其数量可占污泥中微生物总量的90%~ [#]5%左右，在处理某些工业废水的活性污泥中甚至可达100%。此外污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物，在处理某些工业废水的活性污泥中还可见到酵母、丝状真菌、放线菌以及微型藻类。
1.菌胶团
菌胶团是活性污泥的结构和功能中心，是活性污泥的基本组分，^旦菌胶团受到破坏，活性污泥对有机物的去除率将明显下降或丧失。'在活性污泥培养的早期，可以看到大量新形成的典型菌胶团，它们可以呈现指状、垂丝状、球状、蘑菇状等多种形式。进人正常运转阶段的活性污泥，具有很强吸附能力和氧化分解有机物能力的菌胶团会把污水中的杂质和游离微生物吸附在其上，形成活性污泥絮凝体。因此，除少数负荷较高、处理污水碳氮比较高的活性污泥外，只能在絮粒边缘偶尔见到典型的新生菌胶团。细菌形成菌胶团后，可以防止被微型动物所吞噬，并在一定程度上免受污水中有毒物质的影响，而且具有很好的沉降性能、有利于混合液在二沉池迅速完成泥水分离。
通过观察菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构松紧程度等可以判断和衡量活性污泥的性能。新生菌胶团无色透明、结构紧密，吸附氧化能力强、活性高；老化的菌胶团颜色深、结构松散，吸附氧化能力差、活性低。
2.丝状细菌
丝状细菌同菌胶团细菌一样，是活性污泥的重要组成部分。其长丝状形态有利于其在固相上附着生长，保持一定的细胞密度，防止单个细胞状态时被微型动物吞食；细丝状形态的比表面积大，有利于摄取低浓度底物，在底物浓度相对较低的条件下比胶团菌增殖速度快，在底物浓度较高时则比胶团菌增殖速度慢。丝状细菌增殖速率快、吸附能力强、耐供氧不足能力以及在低基质浓度条件下的生活能力都很强，因此在污水生物处理生态系统中存活的种类多、数量大。
活性污泥中丝状微生物包括丝状细菌、丝状真菌、丝状藻类等细胞相连且形成丝状的菌体，其中以丝状细菌为常见，它们同菌胶团细菌一起，构成了活性污泥絮体的主要成分。丝状细菌具有很强的氧化分解有机物的能力，但由于丝状细菌的比表面积较大，当污泥中丝状菌超过菌胶团细菌而占优势生长时，丝状菌从絮粒中向外伸展，阻碍絮粒间的凝聚使污泥SV值与SVI值升高，严重时会造成污泥膨胀现象。因此，丝状细菌数量是影响污泥沉降性能的重要因素。
根据活性污泥中丝状菌与菌胶团细菌的比例，可将丝状菌分成五个等级：①0级——污泥中几乎无丝状菌；②土级——污泥中存在少量无丝状菌；③+级——污泥中存在中等数量丝状菌，总量少于菌胶团细菌；④++级——污泥中存在大量丝状菌，总量与菌胶团细菌大致相等；⑤+++级——污泥絮粒以丝状菌为骨架，数量明显超过菌胶团细菌而占优势。
3.活性污泥中的微型动物
在处理生活污水的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分微型后生动物，其中出现多的原生动物是以钟虫为代表的纤毛虫类。在处理工业废水的活性污泥中，微型动物的种类和数量往往少得多，有些工业废水处理系统甚至根本看不到微型动物。
在污泥培养初期或污泥发生变化时可以看到大量的鞭毛虫、变形虫。而在系统正常运行期间，活性污泥中微型动物以固着型纤毛虫为主，同时可见游动型纤毛虫类（草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫等）、匍匐型纤毛虫类(楣纤虫、尖毛虫、棘尾虫等）、吸管虫类(足吸管虫、壳吸管虫、锤吸管虫等)等纤毛虫类。固着型纤毛虫类主要是钟虫类原生动物，这是在活性污泥中数量多的一类微型动物，常见的有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫等。可查看有关微生物图谱对性污泥中能见到的原生动物进行种类辨别。除了上述仅有一个细胞构成的原生
动物以外，尚有由多个细胞构成的后生动物，较常见的有轮虫(猪吻轮虫、玫瑰旋轮虫等）、线虫和瓢体虫等。线虫在膜生长较厚的生物膜处理系统中会大量出现。
(1)微型动物在活性污泥中所起的作用
①促进絮凝和沉淀：污水处理系统主要依靠细菌起净化和絮凝作用，原生动物分泌的粘液能促使细菌发生絮凝作用，大部分原生动物如固着型纤毛虫本身具有良好的沉降性能，加上和细菌形成絮体，更提高了在二沉池的泥水分离效果。
②减少剩余污泥•：从细菌到原生动物的转换率约为0.5%，因此，只要；生动物捕食细菌就会使生物量减少，减少的部分等于被氧化量。
③改善水质：原生动物除了吞噬游离细菌外，沉降过程中还会粘附和裹带细菌，从而提高细菌的去除率。原生动物本身也可以摄取可溶性有机物，还可以和细菌一起吞噬水中的病毒。这些作用的结果是可以降低二沉池出水的BOD5、CODc^PSS,提高出水的透明度。
(2)活性污泥中微型动物变化与污水处理运行情况的关系
活性污泥中出现的微型动物种类和数量，往往和污水处理系
统的运转情况有着直接或间接的关系，进水水质的变化、充氧量的变化等都可以引起活性污泥组成的变化，微型动物体积比细菌要大很多，比较容易观察和发现其微型动物的变化，因而可以作为污水处理的指示生物。
①如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰地观察到时，说明活性污泥溶解氧充足，污水处理程度高。钟虫不活跃或显得很呆滞时，往往说明曝气池供氧不足。如果出现钟虫等原生动物大量死亡，则说明曝气池内有毒物质进人量过多，造成了活性污泥的中毒。
②当发现在大量钟虫存在的情况下，楣纤虫增多而且越来越活跃，这并不是表示曝气池工作状态良好，而很可能是污泥将要变得越来越松散的前兆。如果进一步观察到钟虫数量递减，而楣纤虫数量递增，则更加说明潜伏着污泥膨胀的可能。
③当发现没有钟虫，却有数量较多的游动型纤毛虫类比如孕履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫等，而细菌则以游离细菌为t,此时表明水中有机物还很多，处理程度较低。如果原来水质良好，突然出现固着型纤毛虫类数量减少而游动纤毛虫类数量增加的现象，预示水质将要变差。相反，如果原来水质较差，出现游动纤毛虫类由无到有且数量逐渐增加的现象，则预示水质将向好的方向发展，后再变为以固着型纤毛虫类为主，则表明水质将会变得很好。
④当发现等枝虫成堆出现且不活跃，而贝氏硫菌和丝硫细菌积硫点十分明显，同时污泥中有肉眼能见的小白点时，则表明曝气池溶解氧很低(传统活性污泥法一般只有0.5mg/L左右）。正常情况下，固着型纤毛虫类体内有维持水分平衡的伸缩泡定期收缩和舒张，但当污水中溶解氧降低到lmg/L时，伸缩泡就处于舒张状态，不活动，因此可以通过观察伸缩泡的状况来间接推测水中溶解氧的含量。
⑤活性污泥中发现积硫很多的丝硫细菌和游离细菌时，往往是因为曝气时间不足，空气量不够，进水量过大，或者是因为水温太低导致污水处理效果较差。
⑥镜检时发现各类原生动物很少，球衣细菌或丝硫细菌很多时，往往表明活性污泥已经发生膨胀。
⑦二沉池的表面浅水层经常出现许多水蚤，如果其体内血红素低，说明溶解氧含量较高；如果水蚤的颜色很红时，则说明出水中几乎没有溶解氧。
由于每个污水处理厂的进水水质和处理工艺存在差异，以上所述是以城市污水或掺有一定比例的生活污水的工业废水处理系统生物相的表观现象，有些工业废水处理系统的微型动物数量就很少，因此活性污泥的生物相也会有所不同。应该经常进行镜检，掌握活性污泥中出现的微型动物种类和数量与污水处理运行状况之间的关系，为利用生物相观察指导污水处理积累经验。
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