活性污泥的性状分析系列（五）几种常规原生动物存在的指证意义

原生动物是活性污泥系统的 “微生物哨兵”，其群落结构变化实时反映系统的稳定性、处理效率及潜在风险。

实践中原生动物可以作为指示生物，因为它们对环境变化比较敏感。

比如不同的原生动物种类可能对应不同的处理阶段。比如在活性污泥培养初期，可能会有更多的游泳型纤毛虫，而随着系统成熟，固着型纤毛虫如钟虫会增多，这可能说明处理效果变好。

水质监测方面，原生动物的种类和数量变化可以反映出水水质。

比如当处理效果好时，可能出现较多的固着型纤毛虫，而处理效果差时，可能有大量游离的鞭毛虫或变形虫，这可能意味着污泥膨胀或者负荷过高。

原生动物对有毒物质的反应也很重要。如果系统中出现原生动物数量骤减或种类改变，可能提示有有毒物质进入，需要检查进水是否有异常。

原生动物在生态系统中的作用，比如它们捕食细菌，维持生态平衡，促进污泥絮凝，这可能间接影响处理效果。比如钟虫等固着型原生动物的存在可能意味着污泥结构良好，沉降性能好。

举几个具有典型特征的原生动物，分享给大家。

一：侧跳虫

如果活性污泥系统中大量繁殖侧跳虫，可以判定系统正处于不正常的状态，这时候，我们就需要改变系统的操作参数来调整运行状态，并且要建立其变化趋势和系统运行情况之间的联系。

对应系统中的故障原因一般如下：

（1）活性污泥系统负荷过高。活性污泥系统负荷过高（通常污泥负荷在超过0.25时常见)时，导致活性污泥始终处于对数增长期，大量的新生细菌絮凝性较差，游离在水中而成为非活性污泥类生物，是侧跳虫大量繁殖的基础条件。

(2)活性污泥培菌过程中。活性污泥的培菌需要经历细菌因食物充足，而趋向培菌成熟期方向发展。

当经历培菌的过渡阶段（以细菌不受食物源量影响的增殖阶段称其为过渡阶段)时，同样会产生大量非活性污泥类原生动物，而侧跳虫又是典型代表。

只是在观察到此类非活性污泥类原生动物大量繁殖时，并不用将其判定为系统恶化或不合格，相反可以将其理解为活性污泥正向正常阶段发展，预示培菌进展顺利。

(3)活性污泥老化。侧跳虫的存在常和高负荷有关，但在实际运行中的显微镜观察却也发现在活性污泥极度老化的情况下，也会发生侧跳虫大量增多的现象。分析原因还是和活性污泥中存在游离细菌有关，只是这部分游离细菌是来自解絮的活性污泥。

二：表壳虫

在镜检过程中观察到少量表壳虫，一般我们认为不具有特殊的指征意义，但是当在一个视野内，发现三个以上的表壳虫，则视为表壳中异常增多。

对应系统中的故障原因一般如下：

(1)低负荷。表壳虫大量出现的时候，通常表现出的是活性污泥处于低负荷状态，尤其是污泥负荷低于0.05时比较常见。

究其原因与表壳虫不进行自主活动有关，因为不具备自主活动的原生动物，其对能量的耗用最小，在低负荷状态下更能够维持其繁殖；

同时，低负荷状态下活性污泥容易老化解絮，这为不具自主活动性的表壳虫也提供了摄食的便利。相反，实践中在活性污泥高负荷状态下几乎看不到表壳虫的存在。

(2)活性污泥老化。活性污泥老化的发生对应表壳虫产生的几率很大，同时，表壳虫也常表现出略带棕褐色色泽，这与简单的低负荷状态下增殖的表壳虫色泽透明性相比就有了明显的区别。

三：豆形虫

豆形虫的存在，常预示着系统处在较差的运行环境中，是我们最不愿意看到的一类非活性污泥类原生动物，特别是在其大量增殖的场合通常会伴有活性污泥的极度恶化。

为此，即使少量出现豆形虫时，也要引起较高的重视，对活性污泥的各控制参数进行确认，及时纠正错误的控制参数。

重点考察的问题就在于溶解氧值和进水的水质成分是否存在抑制物质或底物浓度过低。

对应系统中的故障原因一般如下：

(1)原水水质异常波动。豆形虫的大量增殖一般与原水的异常波动有关，主要是水质方面，如原水中流入化学抑制物质、原水的有机物浓度低等。

主要机理还是在于豆形虫的最低生命极限要优于其他活性污泥类生物，当其他原生动物被抑制生长的时候，往往豆形虫仍然能够优势生长，相反，在系统稳定的时候，豆形虫受其他原生动物优势生长的排挤，其数量将相当稀少。

(2)活性污泥极度缺氧状态。如果活性污泥处于极度缺氧状态，也可以理解为活性污泥中大多数原生动物生长将受到极度抑制。我们却发现豆形虫耐受低溶解氧状态的能力极强，所以，低溶解氧和极度缺氧状态下，仍然能够看到大量豆形虫的存在。

这里，不单是豆形虫，在非活性污泥类原生动物中，扭头虫、暗尾丝虫、肾形虫等都是耐受低溶解氧和极度缺氧状态的优势原生动物。

四：草履虫

在实践中草履虫的出现往往预示着活性污泥系统处于低负荷和低溶解氧的状态。

其具备指示活性污泥的特征如下。

(1)低溶解氧状态。草履虫的生长环境倾向于低溶解氧状态，其大量繁殖必须确认活性污泥系统是否存在溶解氧不足的情况。

(2)低负荷状态。活性污泥处于低负荷状态外加低溶解氧状态的情况下，发生草履虫大量繁殖的情况还是较为常见的。我们在实践中没有发现过高负荷状态下有草履虫占优势的情况存在。

五：卑怯管叶虫

卑怯管叶虫的存在，对活性污泥处于非正常状态的判断是比较准确的。

(1)活性污泥处在非最佳运行阶段。卑怯管叶虫的存在与活性污泥混合液中有多量游离的细小菌胶团有关，这样的环境是中间性原生动物大量增殖的一个环境条件。当然，如果活性污泥混合液中存在大量细小的活性污泥絮团的话，通常系统是处在一个恶化或开始好转的阶段。

所以，活性污泥混合液中存在多量中间性原生动物是一种不好的征兆。

(2)培菌阶段的必然表现。培菌阶段由于要经历细菌的分散到初步具备絮凝性的阶段，所以给中间性活性污泥原生动物的存在提供了条件，在培菌阶段约2周时间内（指非接种培菌)可以观察到中间性活性污泥类原生动物占优势。

六：楯纤虫

楯纤虫适应中等有机物浓度和较低溶解氧（DO 1-2mg/L），偏好游离细菌较多的环境，常与草履虫、漫游虫等游泳型纤毛虫共生。

楯纤虫（桶纤虫）在活性污泥镜检中的存在，本质上是系统有机负荷、溶解氧、污泥结构等参数失衡的微观响应。其作为游泳型纤毛虫的典型代表，主要指示絮体松散、负荷波动、低氧环境或水质恶化风险。

（1）活性污泥运转状态好的体现。当用显微镜观察到大量循纤虫存在（一视野四个以上)的时候，活性污泥往往处在较好的运行状态，此时的活性污泥沉降性好、上清液清澈、液面无浮渣、放流出水清澈而不带解絮颗粒。总之，对活性污泥各主要控制参数的确认会发现大多是处于正常控制状态的。

（2）有无冲击负荷体现。冲击负荷，特别是污泥负荷的冲击对循纤虫的影响较大，通常会出现数量锐减或消失。

其环境方面的变化主要还是活性污泥受到冲击负荷后混合液中会出现多量游离细菌，而这对活性污泥类原生动物并无益处，相反，会让非活性污泥类原生动物大量繁殖。

因此楯纤虫的数量变化对我们判断活性污泥是否受到冲击负荷很有指示作用，当然，我们通过食微比值的确认，结合循纤虫的观察自然能比较准确的判断活性污泥是否受到负荷冲击。

(3)毒性、惰性物质影响表现。楯纤虫对毒性和惰性物质的敏感程度特别大，往往在其他原生动物受到抑制前楯纤虫就已经明显减少或消失了，可以将其作为判断活性污泥是否受到情性和毒性物质的冲击。

七：钟虫

钟虫是活性污泥系统运行稳定、水质优良的核心指示生物，其存在与丰度直接关联污泥结构、溶解氧、有机负荷及毒害物质等关键参数。

钟虫的生存环境：偏好高溶解氧（DO≥2mg/L）、低有机负荷（F/M 0.1-0.3）、水质稳定的环境，对有毒物质和环境波动敏感，是典型的 “水质优质指示生物”。

（1）指示污泥结构良好，絮凝性能优异。钟虫通过柄部固着在絮体表面，其大量存在表明污泥絮体结构致密、颗粒粗大（粒径≥100μm），具有良好的沉降性能（SVI 80-150）。

（2）反映系统运行稳定，处理效率高效。当系统处于对数生长期末期至稳定期（细菌以菌胶团形式存在，游离细菌少），钟虫因食物（溶解态有机物、小型颗粒）充足且环境稳定而成为优势类群。钟虫数量多（视野≥10个/低倍镜）、虫体饱满、柄部伸缩灵活时，通常对应出水COD≤50mg/L、BOD≤10mg/L，水质清澈透明。

（3）预警溶解氧（DO）充足且分布均匀。若钟虫占比高，而游泳型纤毛虫（如草履虫、楯纤虫）少，表明系统曝气充分，污泥处于氧化状态，无厌氧或缺氧隐患。钟虫需在DO≥2mg/L的环境中才能正常生长，当 DO 不足（<1.5mg/L）时，虫体会收缩柄部、口围缘纤毛摆动减缓，甚至脱离絮体漂浮（“脱柄现象”）。

（4）作为有毒物质或环境突变的 “早期警报器”。钟虫对微量毒物敏感，当进水含有抑制性物质时，虫体首先出现 “口围缘纤毛脱落”“柄部膨胀断裂” 等形态异常，早于污泥沉降性能恶化；

进水 COD 突然升高（F/M>0.5）时，钟虫柄部会异常收缩，甚至解体死亡，伴随游离细菌增多和游泳型纤毛虫激增；pH 剧烈波动（pH<6 或> 9），钟虫活性下降，柄部僵硬，摄食频率降低。

镜检时需关注钟虫的形态完整性（柄部、口围缘）、附着方式（单体或群体）、活性状态（伸缩频率、摄食行为），结合水质数据（DO、SVI、出水指标）综合判断系统健康度。当钟虫出现异常时，需快速排查环境胁迫因素（如负荷、DO、毒物），通过调整曝气、回流或预处理工艺，维持系统高效稳定运行。