污泥膨脹基本信息

污泥膨脹指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象?；旧细鞣N類型的活性污泥工藝都會發(fā)生污泥膨脹，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。污泥膨脹的發(fā)生率是相當高的，在歐洲近百分之五十的城市污水廠每年都會有不同程度的污泥膨脹發(fā)生，在中國的發(fā)生率也非常高。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給水處理工作者造成很大的麻煩。

應(yīng)急措施

臨時應(yīng)急主要方法是投加藥物增強污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學藥劑，如氯氣，加在回流污泥中也可以達到消除污泥膨脹現(xiàn)象。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。

采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這些方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止加藥，污泥膨脹現(xiàn)象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長環(huán)境，導致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時應(yīng)急時用。

改善生化環(huán)境

污水廠發(fā)生污泥膨脹的時候，一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決，只能在正在運行的流程基礎(chǔ)上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質(zhì)的情況下，很難有一個放之四海而皆準的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應(yīng)該注意的問題必須加以注意。

污水性質(zhì)的控制

首先應(yīng)該檢查和調(diào)整pH值，當pH值低于5以下時，不僅對污泥膨脹會有利，而且對正常的生化反應(yīng)也會有一定的危害，所以當pH值偏低時應(yīng)及時調(diào)整。另外在北方寒冷地區(qū)一定應(yīng)注意冬季時的水溫，若水溫偏低應(yīng)加熱，因為低溫也會導致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風曝氣能有效的在冬季較高的水溫。

當污水中營養(yǎng)成份不足或失衡時，應(yīng)補充投加。N、P含量應(yīng)控制在BOD：N：P=100：5：1左右。

若污水處理生化系統(tǒng)前已有消化現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的低分子有機酸將有利于絲狀菌的生長，這時可以對廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)預(yù)曝氣來加以改善。一般采用空氣擴散器向3-5米有效水深的調(diào)節(jié)池曝氣，供氣量可以控制在0.5-1.0m3/廢水立方米·小時。它能使調(diào)節(jié)池的廢水保持新鮮，并有效防止由于厭氧所會帶來的臭氣。

保持池內(nèi)足夠的溶解氧對于高負荷的生化系統(tǒng)特別重要，3)一般至少應(yīng)控制DO>2毫克/L。

沉淀池內(nèi)的污泥應(yīng)及時排出或回流。

防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象，產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，也會使污泥上浮，沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時除排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，并縮短污泥在池內(nèi)的停留時間外。還應(yīng)提高曝氣池DO值。使出入沉淀池的水保持較高的溶解氧?；蛘咴谖勰嗷亓鬟M入生化池前曝氣再生 。

污泥負荷對污泥膨脹的影響

一般認為活性污泥中的微生物的增長都是符合Monod方程的： 式中μ----微生物比增長速率，d^-1 ；μ=1/X * dX/dt X----生物體濃度，mg/L；

S----生長限制性基質(zhì)濃度(殘留與溶液中的基質(zhì)濃度)，mg/L；

Ks-----飽和常數(shù)（半速度常數(shù)），其值為μ=μmax/2時的基質(zhì)濃度，mg/L；

μmax-----在飽和濃度中微生物的最大比增長速率，d

大多數(shù)的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和μmax值的絲狀菌在低基質(zhì)濃度條件下具有高的增長速率，而具有較高KS和 μmax值的菌膠團在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢。同樣認為低負荷對于絲狀菌生長有利的理論還有表面積/容積比（A/V）假說。這里的表面積和容積，是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說認為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表面積（A/V）要大大超過菌膠團細菌的比表面積。當微生物處于受基質(zhì)限制和控制的狀態(tài)時，比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團有利，結(jié)果在曝氣池內(nèi)絲狀菌就變成了優(yōu)勢菌。

低負荷易導致污泥膨脹這一觀點無論是在實際運行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在中國，通常生化反應(yīng)的負荷設(shè)計都是較高的，的大量污泥膨脹卻是在高負荷條件下發(fā)生的。事實上，在高負荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)DO濃度降低引起的。

溶解氧濃度對污泥膨脹的影響

微生物對有機物的降解過程實質(zhì)上就是對氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運行中是一個重要的控制參數(shù)，曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機物的去除效率和活性污泥的生長。低DO濃度一直被認為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數(shù)，在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快，從而導致絲狀菌污泥膨脹。根據(jù)各方面的研究反應(yīng)，DO對于污泥膨脹影響的的臨界值并不確定。DO濃度的要求是與污泥負荷息息相關(guān)的，負荷越高，則對應(yīng)的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進水類型都有著密切關(guān)系，必須根據(jù)實際情況結(jié)合實驗才可以得出。

污泥結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，沉淀壓縮性能差；SV值增大，有時達到百分之九十，SVI達到300以上；大量污泥流失，出水渾濁；二次沉淀難以固液分離，回流污泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產(chǎn)生，無法維持生化處理的正常工作。

污泥膨脹是生化處理系統(tǒng)較為嚴重的異?，F(xiàn)象之一，它直接影響出水水質(zhì)，并危害整個生化系統(tǒng)的運作。

污泥膨脹的發(fā)生率是相當高的，在歐洲近50%的城市污水廠每年都會有不同程度的污泥膨脹發(fā)生，在中國的發(fā)生率也非常高。基本上各種類型的活性污泥工藝都會發(fā)生污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。針對污泥膨脹，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給水處理工作者造成很大的麻煩。

絮凝法

膨脹活性污泥的密度一般比水小，作為應(yīng)急處理措施，可 考慮投加混凝劑，以改善其沉降性能。初步選擇了常用的高分子混凝劑——陽離子型聚丙烯酰胺和無機混凝劑——硫酸亞鐵進行對比試驗。

在處理水量為50L/h的小試裝置中投加陽離子型聚丙烯酰胺，使其濃度分別達到10、20、30、40、50和60mg/L，污泥的SV值變化。聚丙烯酰胺的投加對于污泥的沉降性能的改善有一定的效果，且存在一個最佳投加量，但是，效果不是很理想。該中水回用系統(tǒng)采用新型淹沒式復(fù)合膜生物反應(yīng)器，曝氣量大、水力攪拌強烈，聚集起來的絮體顆粒容易遭到破壞，從而導致混凝效果不理想；當投加量高于最佳投加量時，絮凝體除中和膠體的負電荷以外，過多的正電荷又使膠體離子帶上正電荷而重新穩(wěn)定。處理水量為50L/h的小試裝置中投加硫酸亞鐵溶液，使其質(zhì)量濃度在10至180mg/L之間變化，污泥的SV值變化；投藥前后菌膠團狀態(tài)。

投加硫酸亞鐵溶液后污泥沉降性能得到明顯改善，SV值下降了約百分之十五。但是超過60mg/L后污泥沉降性能沒有進一步的改善，所以確定實際運行時硫酸亞鐵的投加量為60mg/L。在投加硫酸亞鐵（60mg/L）前后，測量混合液PH值從7.63降至7.07，對污泥活性的負面影響很小。陽離子型聚丙烯酰胺的投加效果受水力條件等因素的限制不是十分理想，同時其單體有毒性、難降解，存在二次污染問題，經(jīng)濟效益較投加硫酸亞鐵差。硫酸亞鐵價格便宜、使用簡單，對膜及污泥沒有負面影響，其對污泥密度的影響是有效的，但其不能從根本上解決營養(yǎng)比例失調(diào)的問題，所以只能作為應(yīng)急控制措施。

營養(yǎng)鹽調(diào)整法

在污泥膨脹問題的研究中，對污泥膨脹的恢復(fù)與控制是一個十分重要的環(huán)節(jié)。在該中水回用工程的運行過程中發(fā)現(xiàn)，投加硫酸亞鐵后，沉降性能一度改善的活性污泥在原有有機負荷條件下如停止投加，繼續(xù)進行處理，則活性污泥的沉降性能就會逐漸惡化，三日后恢復(fù)到投加前的狀態(tài)。所以需要尋找一種在活性污泥膨脹后行之有效的恢復(fù)控制方法。

其他控制方法

在污泥粘性膨脹最嚴重的情況下（用容器裝一些污泥，無論用什么方法污泥始終粘附在容器的表面），可考慮適當排掉一些膨脹的污泥，再重新取一些新泥，以減少多糖類物質(zhì)對污泥的覆蓋；同時增加水力停留時間，使沒有被完全氧化的有機物有足夠的時間被消耗掉。

由于原水中洗滌劑含量很高，加之曝氣強度較大，經(jīng)常出現(xiàn)白色、粘稠的泡沫，并且越積越多，當污泥發(fā)生膨脹時，危害較大。除投加消泡劑以外，采取水力消泡的方法。在反應(yīng)池上方安裝噴頭，用MBR反應(yīng)器的出水對反應(yīng)池上部進行噴淋，以控制膨脹污泥和泡沫對反應(yīng)器的危害，會取得較好效果。

在控制理論方面也豐富了污泥膨脹的控制 。

活性污泥膨脹可分為：由于污泥中絲狀菌過度繁殖引起的絲狀菌性污泥膨脹以及無大量絲狀菌存在的非絲狀菌性污泥膨脹。通常多數(shù)情況下是絲狀菌性污泥膨脹。

絲狀菌性污泥膨脹

正常的活性污泥結(jié)構(gòu)較稠密，菌膠團生長良好，顯微鏡下觀察到菌膠團外緣整齊清晰，并可發(fā)現(xiàn)有纖毛類原生動物。污泥呈礬花狀，絮凝、沉降和濃縮性能良好。污泥體積指數(shù)(SVI)在100左右，污泥沉降體積(SV)在30%左右，含水率約90%。從污泥的結(jié)構(gòu)來看，活性污泥絮狀體是由菌膠團和絲狀菌組合而成的。絲狀菌猶似絮狀體的骨架，菌膠團粘結(jié)在骨架上，相互交織在一起如同骨和肉的關(guān)系。對正常的活性污泥來說，它們兩者之間有一個適當?shù)谋壤P(guān)系。如果絲狀菌生長繁殖過多，菌膠團的生長繁殖將受到抑制，好多絲狀菌伸出污泥表面之外，使得絮狀體松散，沉淀性能惡化，污泥體積膨脹，污泥沉降體積(%)及污泥體積指數(shù)(SVI)均很高，這就是絲狀菌性污泥膨脹。膨脹嚴重時，顯微鏡下觀察的整個視野幾乎都是絲狀菌。這種絲狀菌性膨脹的污泥體積指數(shù)(SVI)，一般可達200～2000，視膨脹程度而異。絲狀菌性膨脹污泥的外觀不同于正常污泥，上清液少但亦非常清澈。

這種由于絲狀菌過度繁殖而引起的活性污泥膨脹，占發(fā)生污泥膨脹的大多數(shù)，故一般人們常把這種絲狀菌性污泥膨脹，習慣上通常為污泥膨脹。

非絲狀菌性污泥膨脹

活性污泥膨脹，除了上述的一種類型外，還有并非絲狀菌過度繁殖而引起的一種類型，稱之為非絲狀菌性污泥膨脹。這種膨脹是由于在活性污泥菌體外積蓄高黏性多糖類物質(zhì)而形成的。可見，它和上述一種類型污泥膨脹的區(qū)別，就在于：前者是直接由于微生物增殖造成，而后者是南于代謝產(chǎn)物(高黏性多糖類)積蓄造成。由于這種高黏性代謝產(chǎn)物(多糖類)分子中具有許多氫氧基，與水的結(jié)合力很強，呈親水性，是一種非常穩(wěn)定的親水膠體。而且這種高黏性物質(zhì)在活性污泥中覆蓋著微生物，一般呈凝膠狀態(tài)的形式。凝膠的特征是需吸收大量的水予以膨潤。因此發(fā)生高黏性膨脹污泥時，其外觀體積顯著增大。它所含的結(jié)合水，比正常的活性污泥要多出好幾倍。故有時人們亦稱這種污泥膨脹為水漲性污泥膨脹或菌膠團污泥膨脹。亦就是說，在這種膨脹污泥絮狀體中，含結(jié)合水很高的菌膠團和絲狀菌之間的比例和前述絲狀菌性膨脹污泥正好相反，即菌膠團占了多數(shù)，絲狀菌很少或甚至看不到，即使看到也是為數(shù)極少的短絲狀菌。因而，亦使得絮狀體松散。

不同于絲狀菌性膨脹污泥，非絲狀菌性膨脹污泥的沉淀、濃縮性能變差是由于菌膠團含有大量水分，體積膨脹，而使污泥容重減輕，壓縮性能惡化之故。這種膨脹污泥的污泥體積指數(shù)(SVI)，亦可高達400。在實際運轉(zhuǎn)中，發(fā)生這種類型的污泥膨脹，相對絲狀菌性污泥膨脹來說，還是極少數(shù)的。故一般人們提到污泥膨脹，往往指的是前面一種(絲狀菌性污泥膨脹)，而對后面一種(非絲狀菌性污泥膨脹)則有所忽視。

國內(nèi)對活性污泥工藝的設(shè)計通常采用中等負荷（0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)），而在實際中人們從經(jīng)濟角度考慮總是采用較高的負荷，所以高負荷下的污泥膨脹在中國具有較為廣泛的意義。在高負荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。 如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對于有機酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便?；蛘咴谄貧獬厍霸O(shè)置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。

對于間歇式進水的SBR工藝來說，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進水有機物濃度偏低或水量偏小而導致污泥負荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對SBR強制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進行有效的控制。而對于連續(xù)進水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進水端設(shè)置一個預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。

低負荷活性污泥工藝

低負荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長效率，所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設(shè)一個分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內(nèi)采用高污泥負荷，吸附部分有機物并消除有機酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負荷完全混合工藝中適用。

對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進水的系統(tǒng)因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時，需要水處理工作者根據(jù)實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。

絲狀菌是生長處理微生物中不可缺少的一部份。污泥膨脹現(xiàn)象在于絲狀菌的過度生長，消除污泥膨脹的根本在于使絲狀菌與活性污泥菌膠團平衡生長；完全混合式較推流式更易產(chǎn)生污泥膨脹，低污泥負荷較高污泥負荷易產(chǎn)生污泥膨脹；進水水質(zhì)在水溫、pH、營養(yǎng)成份及是否有處理前的消化反應(yīng)等方面是處理污泥膨脹應(yīng)該首先考察的問題；高負荷下的污泥膨脹一般在于溶氧不足；低負荷下的污泥膨脹采用生物選擇器是行之有效的辦法。由于絲狀菌的多樣性，關(guān)于污泥膨脹的理論解釋和實際報道仍有很多不盡一致，大膽實踐不斷總結(jié)并和同行廣泛交流，才能更快找到行之有效地解決方法。 2100433B

在活性污泥法運轉(zhuǎn)中，活性污泥膨脹是個嚴重問題。它的成因是相當復(fù)雜的。各國不少學者對此都作了很多的研究，但是迄今還沒有得到一個圓滿的解釋。從已有的研究成果來看，活性污泥膨脹的成因可歸納如下：

污泥膨脹廢水水質(zhì)

在廢水生物處理中，廢水本身就是微生物的培養(yǎng)基。因此，廢水水質(zhì)和微生物的生理活動關(guān)系十分密切。從上面提到的兩種污泥膨脹來看，無不與微生物的生理活動有關(guān)。即污泥膨脹或是和微生物增殖有關(guān)(如絲狀菌性膨脹)；或者是由于代謝產(chǎn)物積蓄之故(如非絲狀菌性膨脹)。由此可見，廢水水質(zhì)是污泥膨脹成因中極為重要的因素。

關(guān)于廢水水質(zhì)問題，可以從以下幾個方面進行分析：

(1) 有機物

廢水中所含的有機物，種類較多，其中究竟哪些有機物和污泥膨脹關(guān)系較大呢"para" label-module="para">

① 廢水中碳源含量多且以糖類為主時，易發(fā)生污泥膨脹。據(jù)經(jīng)驗介紹，如葡萄糖、蔗糖、乳糖等糖類物質(zhì)含量較高的廢水是經(jīng)?？赡艹霈F(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象的。而同樣是碳水化合物，如不溶性高分子的淀粉，就沒有那樣的情況。一般認為，在導致絲狀菌性污泥膨脹的微生物中，最有代表性的是球衣菌屬，它能將糖類物質(zhì)直接作為能源予以利用，并易于繁殖。絲狀菌性膨脹的另一種致因微生物，如硫細菌屬，亦是這樣。此外。絲狀菌性膨脹的其他致因微生物，如蠟狀芽孢桿菌蕈狀變種和白地霉，亦都能直接利用單糖類物質(zhì)進行繁殖。其次，在糖類碳水化合物含量多時，活性污泥微生物亦能夠較易地將其代謝分泌出高黏性多糖類物質(zhì)。而這些物質(zhì)過多，覆蓋在菌膠團微生物表面，將導致非絲狀菌性污泥膨脹

由上可見，廢水中含糖類碳源較多時，對絲狀菌的繁殖及高黏性多糖類物質(zhì)的生成都是極大的促進，并易于導致污泥膨脹，可以說是形成污泥膨脹的一個十分重要的因素。

② 廢水中可溶性有機物含量多時，亦易于發(fā)生污泥膨脹。一般，這里所指的可溶性有機物，主要是低分子可溶性有機物，也包括上述的單糖、二糖類物質(zhì)。實際上，在乳品生產(chǎn)廢水、發(fā)酵廢水、制糖廢水(含大量可溶性有機物)的處理過程中，易于發(fā)生污泥膨脹。一般來說，活性污泥中的絲狀菌與其他游離細菌相比較，對高分子物質(zhì)的水解能力弱，也難于吸收不溶性物質(zhì)。為此，當廢水中含可溶性有機物多時，絲狀菌就易于利用與自身繁殖。這樣也就易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。而對高黏性的非絲狀菌性膨脹來說，由于廢水中含有較多的可溶性糖類物質(zhì)，活性污泥微生物亦就易于利用它們產(chǎn)生更多的高黏性多糖類物質(zhì)，也就導致這一類型污泥膨脹的發(fā)生。

(2) 氮和磷營養(yǎng)物質(zhì)

活性污泥微生物，為了進行正常的生長、繁殖，除了需要碳源外，還需氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。氮、磷和碳之間應(yīng)有適當?shù)谋壤?，一般?jīng)驗提出的比例通常為：BOD₅:N:P=100:5:1。當廢水中氮、磷含量不足時，亦易發(fā)生污泥膨脹。如在活性污泥中，絲狀菌的表面積相對其他微生物來說要大些，易于攝取底物。故當?shù)?、磷含量相對BOD₅的比例不足時，由于具有上述特點，絲狀菌比其他微生物較易利用底物，仍能正常生活，進行生長繁殖。而在這種情況下，活性污泥中其他微生物，由于氮、磷得不到滿足，以致逐漸衰退。于是絲狀菌大量增加，導致了絲狀菌性污泥膨脹的發(fā)生。

另外，當廢水中氮、磷源不足時，相對而言就是碳源較多。在這種情況下，如果糖類物質(zhì)較多，代謝產(chǎn)物多糖類高黏性物質(zhì)增加，使得活性污泥易于發(fā)生非絲狀菌性膨脹。

污泥膨脹溶解氧

在曝氣池運行中，混合液的溶解氧含量亦是個重要的問題。因為不同的微生物對溶解氧的要求亦是不同的。從以往的實踐經(jīng)驗來看。曝氣池中若溶解氧濃度太低是不利的，容易發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，雖然絲狀菌是好氧性細菌，但是它們和活性污泥中的其他好氧菌不同，在活性污泥的低溶解氧條件下大部分好氧菌幾乎不能繼續(xù)生長繁殖。但絲狀茵仍能適應(yīng)這種環(huán)境。并繼續(xù)生長繁殖。從而使得絲狀菌性污泥膨脹易于發(fā)生。而且即使將它們保持在相當長時間的厭氧狀態(tài)下，也不會失去活力，如一旦恢復(fù)好氧狀態(tài)，它們就會重新生長繁殖。

據(jù)有關(guān)經(jīng)驗介紹，當曝氣池混合液溶解氧為0.5 mg/L以下時，活性污泥鏡檢中發(fā)觀有大量的硫細菌(貝氏硫菌和絲硫菌)，但很少發(fā)現(xiàn)有帶衣鞘的絲狀菌(球衣細菌)。例如在上海春夏之交和盛夏季節(jié)，水溫較高(高達30℃以上)，氧分壓低，而且又值用電高峰，供電緊張，曝氣池中往往呈現(xiàn)缺氧情況，溶解氧濃度偏低，活性污泥常發(fā)生絲狀膨脹現(xiàn)象，鏡檢結(jié)果系由絲硫菌、貝氏硫菌過度生長引起。故當溶解氧偏低(一般在0.5 mg/L以下)及水溫較高(一般在30℃～36℃)時，適宜于絲硫菌、貝氏硫菌生長繁殖，污泥膨脹是一種硫細菌性的絲狀膨脹。而到了秋季，水溫在20℃～28℃之間時，溶解氧濃度略有升高，發(fā)現(xiàn)活性污泥的絲狀膨脹則是由于貝氏硫菌和球衣菌過度生長的結(jié)果。事實上，在溶解氧濃度較高情況下，如高達7 mg/L時，仍可發(fā)現(xiàn)污泥的絲狀膨脹，其中絲狀菌以球衣菌占優(yōu)勢。這說明溶解氧濃度的高低，對主要由球衣菌引起的絲狀膨脹，都是可能發(fā)生的。

由上可見，溶解氧濃度對活性污泥的膨脹來說，和廢水水質(zhì)相比較，只能是第二位因素。但是溶解氧過低亦是不合適的，據(jù)實際經(jīng)驗，一般應(yīng)將溶解氧控制在不低于2 mg/L的水平，如2～4 mg/L，過高亦是沒有必要的。

污泥膨脹溫度

微生物都有各自的適宜生長溫度。如球衣菌的適宜生長溫度在30℃左右，在15℃以下生長不良。絲硫菌、貝氏硫菌的適宜生長溫度亦在30℃～36℃之間。故在夏季高溫季節(jié)，遇上溶解氧偏低時，活性污泥易發(fā)生如上所述的硫細菌性絲狀膨脹。而在冬季低溫季節(jié)，則活性污泥不易發(fā)生膨脹。

污泥膨脹pH值

在活性污泥法運行中，為了使活性污泥正常發(fā)育、生長，曝氣池液的pH值應(yīng)保持在一個合適的范圍內(nèi)，一般為6.5～8.0。當pH值在這個合適范圍內(nèi)，并遇上其他條件亦合適時，人們就可獲得沉降、濃縮性能良好的活性污泥。

根據(jù)實際經(jīng)驗，若曝氣池液的pH值長時間保持在6.0以下時，活性污泥中絲狀微生物就會占據(jù)優(yōu)勢，污泥的體積指數(shù)SⅥ值增高，從而導致污泥發(fā)生絲狀菌性膨脹。因為當pH值在5.8～8.1范圍內(nèi)，適合于浮游球衣菌的生長繁殖。此外，白地霉亦可能在pH值為3～12范圍內(nèi)增殖。根據(jù)這種情況，可以說在酸性條件下特別有利于絲狀菌的生長、繁殖，并成為污泥的絲狀菌性膨脹的誘因。

污泥膨脹負荷率

活性污泥微生物通過馴化、培養(yǎng)，都可找到一個最佳的運行條件和生長環(huán)境。因此，為了保持活性污泥法系統(tǒng)的正常運行，就應(yīng)有一個合適的負荷率(指生物負荷率或污泥負荷率)，或稱最佳負荷率。在運行中負荷率過高、過低均是不適宜的，并都有可能發(fā)生污泥膨脹。這是由于微生物的生長環(huán)境發(fā)生了變化，活性污泥原有的生態(tài)將失去平衡，生物構(gòu)成亦將發(fā)生變化的緣故。一般來說，當負荷率過高時，正?；钚晕勰喟l(fā)展到嚴重膨脹污泥，所需時間相對而言要短些。而負荷率愈高，則時間愈短。

相對而言，負荷率過高時，可被微生物攝取的有機物亦多。如這種有機物含糖類物質(zhì)及可溶性低分子成分較多時，則如前所述，易發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。當然，這種情況如前所述碰到低溫時，活性污泥中亦可能由于高黏性物質(zhì)的積累，發(fā)生非絲狀菌性污泥膨脹。

當負荷率過低時，也有可能發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹，這主要是由于絲狀微生物在這種場合下，仍可能取得競爭優(yōu)勢的緣故 。

發(fā)生污泥膨脹后，二沉池出水的SS將會大幅度增加，直至超過國家排放標準，同時導致出水的CODcr和BOD₅也超標。如果不立即采取控制措施，污泥持續(xù)流失會使曝氣池內(nèi)的微生物數(shù)量銳減，不能滿足分解有機污染物的正常需要，從而導致整個系統(tǒng)的性能下降，甚至崩潰。如果恢復(fù)，需要從培養(yǎng)、馴化活性污泥重新開始。

污泥膨脹效應(yīng)污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)?；旧细鞣N類型的活性污泥工藝都會發(fā)生污泥膨脹效應(yīng)。污泥膨脹效應(yīng)不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。一般來說，活性污泥的SVI值在100左右時，其沉降性能最佳。

當SVI值超過150時，預(yù)示著活性污泥即將或已經(jīng)處于膨脹狀態(tài)，應(yīng)立即予以重視。在歐洲近百分之五十的城市污水廠每年都會有不同程度的污泥膨脹效應(yīng)發(fā)生，在中國的發(fā)生率也非常高。針對污泥膨脹效應(yīng)，各方面的理論很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給水處理工作者造成很大的麻煩。2100433B

污泥膨脹的控制措施大體可以分為3類。臨時控制，工藝調(diào)節(jié)控制，永久性控制。