高曝气量引发的活性污泥粘性膨胀研究
活性污泥膨胀的主要原因与对策
活性污泥膨胀的主要原因与对策摘要针对工业废水采用普通活性污泥法处理易出现的丝状菌型污泥膨胀, 对丝状菌型污泥膨胀分析和总结出五种主要膨胀类型。
即:基质限制,溶解氧限制,营养物质缺乏型, 腐败废水或硫化物因素和高、低p H 冲击。
对负荷、溶解氧、水质和水量变化等因素对污泥膨胀中菌胶团和丝状菌生长的相互影响进行了较为详细的阐述, 给出了统一的污泥膨胀理论, 并对不同类型的污泥膨胀给出了相应的控制方法关键词：活性污泥膨胀措施活性污泥法在处理城市污水及造纸、印染、化工等众多有机工业废水方面得到了广泛的应用,并取得了良好的效果, 但是活性污泥法在实际运行中始终伴随着一个棘手的问题—污泥膨胀。
其主要表现是:污泥结构松散, 沉淀压缩性能差;SV值增大（有时达到90 % ,SVI达到300以上）;二次沉淀池难以固液分离，导致大量污泥流失, 出水浑浊; 回流污泥浓度低, 有时还伴随大量的泡沫产生, 直接影响着整个生化系统的正常运行。
活性污泥膨胀分为二种, 一种是由于活性污泥中的丝状菌过度增殖引起的丝状菌型污泥膨胀; 另外一种是由于高亲水性粘性物质大量积累附着在污泥上, 导致其比重变轻, 引起的粘性膨胀, 属于非丝状菌型污泥膨胀。
研究表明90 %以上的污泥膨胀是由丝状菌的过度增殖引起的,Segzin 等人发现,污泥沉降性能与丝状菌的长度有很好的相关性,107 m/ g 的丝状菌长度是污泥膨胀与否的重要分界线。
1 活性污泥膨胀的主要原因1。
1 认识丝状菌丝状菌是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称, 荷兰学者Eikelboom 将丝状菌分为29 个类型、7 个群, 并制成了活性污泥丝状微生物检索表。
不同的丝状菌对生长环境有着不同的要求, 表1 列出了各种不同条件下优势丝状菌的类表2丝状茵与菌胶团细菌理化性质对比表【习-序号性质菌胶丝状菌1最大生鲜/ tax髙4 4J- 1低 3 0d' E2基质亲合力/ K f低64mg/l40mg/l3DO亲合力f K DO低0.0 027mg/l4内源代谢率岛高0 D12d- 1低0.OlOd' 15产率系如高 D.153g/g他0 139g/g6积累能力/宣高7耐讥娥能力及贮存能力髙非常低丝状菌的功能与其结构形态密切相关。
氧化沟活性污泥膨胀的原因和控制
石 油 化 工 环 境 保 护
2006年第 29卷
离 。考虑到投加量如果太多 ,可能会破坏细菌的 生物活性 ,降低处理效果 ,决定采用分段投加的方 法 ,即 1天分 3次投加絮凝剂 。
(2)在氧化沟污泥回流处投加纯碱 ,提高氧化 沟的 pH值 ,以抑制丝状菌的生长 。
( 3)保持氧化沟进水水质 、水量的稳定 ,对浮 选药剂进行优化 ,将有机高分子浮选剂和无机高 分子浮选剂复合使用在浮选单元 ,降低浮选单元 出水即氧化沟进水单元的石油类浓度 ,以降低进 水有机负荷 。
荆门石化污水处理场自 1999年改扩建以来 , 运行一直比较稳定 ,出水符合或优于设计标准 ,但 也多次发生污泥膨胀的异常现象 ,给生产运行带 来一定的困难 。以下就荆门石化污水处理场氧化 沟污泥膨胀的原因进行分析 ,并对运行管理提出 几点建议 。
1 污水处理场氧化沟概况
荆门石化污水处理场于 1999年改扩建 , 2000 年 7月正式投入运行 ,设计处理能力 1 000 m3 / h, 主要采用三沟式奥伯尔 (O rbal)氧化沟处理工艺 。 共设氧化沟两座 ,水力停留时间约 21 h,污泥负荷 设计值 01087 kgBOD5 / kgm lss·d,污泥龄 20 d,每 座氧化沟设有曝气转碟 18台 ,设计充氧量 53218 kgO2 / h。
013 kgBOD5 / ( kgMLSS·d) 。 (5)增加氧化沟曝气转碟台数 ,提高混合液溶
解氧浓 度 , 防 止 混 合 液 局 部 缺 氧 , 溶 解 氧 由 原 314 mg /L提高到 415 mg /L。同时在浮选出水投 加磷酸三钠 ,给氧化沟微生物补充一定的磷源 ,保 持混合液中 N、P等营养物质平衡 。
2 氧化沟正常运行状况
活性污泥指标及污泥膨胀处理
活性污泥指标及污泥膨胀处理活性污泥是一种用于废水处理的生物质，含有大量的微生物和有机物。
为了检测活性污泥的处理效果和其质量状况，需要通过一系列的指标进行评估。
本文将介绍一些常见的活性污泥指标，并探讨污泥膨胀处理方法。
常见的活性污泥指标包括：1.总污泥浓度：表示单位体积活性污泥中的固体物质的含量，通常以干重或湿重表示。
2.污泥有机物含量：活性污泥中有机物含量越高，代表其水解、酸化和产气能力越强。
3.污泥颗粒大小：颗粒大小直接影响活性污泥的沉降性质。
过大的颗粒会造成沉积不完全，过小的颗粒会造成泥水分离困难。
4.污泥体积指数：也称为SVI，衡量了单位体积活性污泥的沉降性能。
SVI越低，表示污泥沉降性能越好。
5.污泥活性指数：也称为MLSS，表示单位体积活性污泥中的可分解物质含量。
MLSS越高，表示活性污泥的处理能力越强。
6.流变特性：包括流变学参数、粘度、黏度等，可以反映活性污泥的流动性质和处理能力。
对于活性污泥膨胀处理，目的是通过添加一些化学物质或改变操作条件，使活性污泥的颗粒聚集或解聚，以控制污泥的膨胀程度。
常用的活性污泥膨胀处理方法有以下几种：1.混凝剂添加：添加一些常用的混凝剂如FeCl3、PAM等，可以增加污泥颗粒的凝聚性，促进污泥的沉降和分离。
2.曝气调节：通过改变曝气条件，如提高或降低曝气量、调整曝气方式等，来调节活性污泥的颗粒大小和聚集状态。
3.温度控制：提高活性污泥系统的运行温度，可以促进微生物的生长和代谢，增加活性污泥的聚集性。
4.搅拌调节：通过适当调整搅拌强度和时间，可以改善活性污泥的颗粒结构，减少颗粒间的黏合力。
5.改变有机物负荷：适当增加或减少废水中的有机物负荷，可以调节废水处理系统中的有机物负荷，进而影响活性污泥的膨胀程度。
需要注意的是，活性污泥指标和污泥膨胀处理方法是相互关联的。
通过监测活性污泥的指标，可以找出污泥膨胀问题的原因，进而采取相应的处理方法。
同时，膨胀处理方法的选择也要考虑到活性污泥的特性和废水的水质状况。
活性污泥指标及污泥膨胀处理
活性污泥法处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。
它是大量微生物聚集的地方，即微生物高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。
污泥中的微生物，在废水中起主要作用的是细菌和原生动物。
微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
活性污泥中的微生物活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。
微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。
其中，细菌和原生动物是主要的两大类。
（一）细菌细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。
它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。
在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，如菌胶团、丝状菌等。
污泥膨胀现象的原因和控制措施
污泥膨胀现象的原因和控制措施活性污泥法中的关键是活性污泥, 其沉降性能的好坏直接影响到出水水质。
一、什么是“活性污泥活性污泥法自1914年由E.Arden 和W.T.Lokett在英国曼彻斯特开创以来, 广泛被应用于生活污水和工业废水的处理。
所谓活性污泥, 就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒, 这种絮状结构具有良好的沉降性能, 使处理水与污泥分开, 最终达到废水净化的目的。
二、什么是“污泥膨胀”?发生污泥膨胀是活性污泥处理系统在运行过程中出现的异常情况之一,其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些, 体积膨胀, 含水率上升, 不利于污泥底物对污水中营养物质的吸收降解, 微生物大量消失, 并且影响后续构筑物的沉淀效果。
三、污泥膨胀的测定指标评价污泥沉降性能常用指标有下列几种:①污泥沉降比: 取活性污泥反应器中的混合液静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。
正常的活性污泥沉静30min 后, 一般可接近其最大密度, 反映沉淀池中活性污泥的浓缩情况,即SV30。
②污泥容积指数: 曝气池出口处的混合液, 在经过了30min 静沉后, 每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。
可表示活性污泥中菌胶团结合水率的高低。
③污泥成层沉降速度: 混合液静置一段时间后, 形成清晰的泥水分界线, 此后进入成层沉淀阶段, 分界线将以匀速下降。
④丝状菌长度: 活性污泥单位体积内丝状菌的长度, 该量用来表示丝状菌含量。
四、污泥膨胀的诱因目前, 对污泥膨胀的研究可以分为两个方面, 一方面从工艺运行的角度来研究。
比如: 调整污水的pH 值、溶解氧、泥龄等; 另一方面是对引起污泥膨胀的微生物进行研究。
这两个方面是相互影响、相互联系、相互制约的。
从目前已有的研究成果来看, 活性污泥膨胀的发生与以下几种因素有关。
1、进水水质(1) 进水中氮和磷营养物质缺乏: 当进水中氮和磷含量不足时,会使低营养型微生物如: 贝氏硫细菌、浮游分枝球衣菌等丝状菌过量繁殖, 出现丝状菌污泥膨胀。
活性污泥丝状膨胀的影响因素及预防和控制方法
活性污泥丝状膨胀的影响因素及预防和控制方法发表时间：2017-11-15T14:28:29.867Z 来源：《防护工程》2017年第13期作者：付杰[导读] 活性污泥丝状膨胀是绝大多数采用活性污泥法工艺的污水处理厂在运行中经常出现的严重问题。
巴斯夫上海涂料有限公司上海 201108摘要：活性污泥丝状膨胀是绝大多数采用活性污泥法工艺的污水处理厂在运行中经常出现的严重问题。
通过大量调查研究发现，导致活性污泥丝状膨胀的主要原因是进入曝气系统的污水水质（如含有大量溶解性易降解碳水化合物或硫化物等）促使丝状菌过度繁殖引起。
而溶解氧浓度、污泥负荷率、水温等都是供丝状菌生长的环境条件，预防及控制活性污泥丝状膨胀的有效方法就是通过调整工艺，采用有效方法改变进入曝气系统的污水水质，进而预防与控制活性污泥丝状膨胀，方法如：1，采取预曝气措施。
2，加大曝气强度，提高系统溶解氧浓度。
3，补充N、P等营养元素。
4，增加调节池停留时间，减少进水水质波动。
5，调节pH和水温。
6，及时将沉淀池的污泥排出或回流，避免发生厌氧现象。
7，减小或取消城市污水处理厂的初沉池。
8，在曝气系统中部分设置或在系统的前端设置填料。
关键词：活性污泥；丝状膨胀；进水水质；丝状菌活性污泥法是污水生物处理法中最为常用的一种方法，但是，绝大多数采用活性污泥法工艺的污水处理厂都不同程度地存在着活性污泥丝状膨胀现象。
发生活性污泥丝状膨胀现象时，污泥体积指数（SVI）一般在200mL/g以上，致使活性污泥体积增大，结构松散不密实，沉降性能恶化，活性污泥大量漂浮在二沉池的表面无法正常沉淀，造成整个污水处理系统运行困难，BOD去除率大幅下降，出水悬浮物、氨氮和COD等超标，严重时可导致整个污水处理系统瘫痪。
本研究在大量调查研究的基础上，总结出了几种简单且较为有效的防止活性污泥丝状膨胀的方法。
1活性污泥丝状膨胀的主要影响因素国内外研究学者在分析发生活性污泥丝状膨胀的主要原因时主要从以下两个方面着手：1，通过对发生丝状膨胀的活性污泥的生理及生态特征的研究，试图寻找丝状膨胀的原因。
活性污泥丝状菌膨胀问题在生产运行中的解决实例
活性污泥丝状菌膨胀问题在生产运行中的解决实例摘要:本文详细的介绍了A/O工艺中活性污泥出现丝状菌膨胀的现象,分析产生原因,提出处理方案,通过降低进水碳水化合物、提高溶解氧、投加混凝剂和漂白粉等措施,解决活性污泥丝状菌膨胀问题。
关键词:丝状菌膨胀现象分析碳水化合物溶解氧1 概述活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。
正常的活性污泥沉降性能好,其SVI约为50～150之间为正常,当SVI>200并继续上升时,称为污泥膨胀。
污泥膨胀的发生率是相当高的,在欧洲近50%的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生,在我国的发生率也非常高。
基本上目前各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。
污泥膨胀不但发生率高,发生普遍,而且一旦发生难以控制,通常都需要很长的时间来调整。
针对污泥膨胀,各方面的理论很多,但并不完全一致,甚至有很多相互矛盾,这给水处理工作者造成很大的麻烦。
2 生产中出现污泥膨胀现象文昌污水处理厂自2008年12月至2009年3月,出现A/O池内活性污泥体积指数超过正常范围的情况,根据化验检验日报表,作出活性污泥体积指数统计表(表1)。
2008年12月至2009年3月,通过化验室每日对进水水质的检测结果(共计122天,每天各项检测频次为一次),对引起A/O池内活性污泥体积指数超过正常范围的情况进行分析,通过对出水COD及SS、活性污泥的丝状菌状况及SV％等指标进行检测,可以看出此次活性污泥膨胀属于丝状菌膨胀问题。
通过对引起活性污泥丝状菌膨胀现象的六大问题溶解氧、碳水化合物、pH值、硫化物、水温、营养条件进行检测,找出引起该问题的主要原因:⑴碳水化合物增加⑵溶解氧不足溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数,微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。
曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。
低DO浓度是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一,丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数,在低DO浓度下比絮状菌增殖得快,从而导致丝状菌污泥膨胀,活性污泥体积指数增加。
引起活性污泥膨胀的原因是什么
引起活性污泥膨胀的原因是什么?活性污泥的膨胀是指污泥的SVI值增大、结构松散、密度减小而上浮，污泥难于沉降分离，出水水质下降。
导致活性污泥膨胀的原因大致分为两类，一类是进水水质的变化；另一类则工艺运行操作不当。
（1）进水水质变化①过量的表面活性物质和油脂类化合物的进入。
当污水中含有过量的表面活性物质时，造成活性污泥中的某些成分流失而导致微生物的生长停滞或死亡。
在曝气时就会产生大量泡沫（气泡），这些气泡很容易附着在菌胶团上，使活性污泥的密度降低而上浮。
另外，当进水中含有大量油脂时，油脂就会附着在活性污泥的菌胶团表面，致使微生物缺氧而死亡，导致密度降低而上浮。
②pH值的冲击。
过高或过低的pH值会影响活性污泥微生物胞外酶及存在于细胞质和细胞壁内酶的催化作用，影响微生物对营养物质的吸收。
当进水的pH<4.0或pH>11.0时，活性污泥中微生物的活性就会受到抑制失去活性甚至死亡，导致污泥上浮现象的发生。
③ 含盐量的影响。
含盐量的不同其渗透压也不同，渗透压是影响微生物生存的重要因素之一。
溶液渗透压发生突变，也会导致微生物细胞的死亡而产生污泥上浮现象。
（2）工艺运行操作不当①丝状菌膨胀。
当进水的氮磷缺乏、pH较低、曝气量不足时，丝状菌和放线菌等微生物就会异常增长。
丝状菌会使活性污泥絮团中夹杂很多的微小气泡，降低了活性污泥的密度，导致污泥上浮。
②污泥腐化。
当曝气量过小时，活性污泥便会由于缺氧而发生腐化，在腐化的过程中产生的气体就会附着在活性污泥絮体上，使污泥密度变小而上浮。
③污泥脱氮。
当曝气量过大时，也会发生污泥上浮，因为过大的曝气量会导致高度的硝化作用，使混合液中含有较多的硝酸盐和亚硝酸盐。
进入二沉池以后，在缺氧的条件下，就会发生反硝化作用，反硝化产生的气体在上升的过程中被活性污泥所吸附，便产生了污泥上浮现象。
活性污泥的增长规律研究讲解
三．活性污泥的增长规律1、活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。
2、一般可用活性污泥的增长曲线来描述:（见附图1）注意：1)间歇静态培养； 2)底物是一次投加；3)图中同时还表示了有机底物降解和氧的消耗曲线。
● F/M 值:在温度适宜、DO 充足、且不存在抑制物质的条件下，活性污泥微生物的增殖速率主要取决于微生物与有机基质的相对数量，即有机基质(Food )与微生物(Microorganism )的比值，即F/M 值。
F/M 值也是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。
实际上，F/M 值就是以BOD 5表示的进水污泥负荷(5sBOD L )，即： )(55d kgVSS kgBOD X V B Q L M F visBOD ⋅⋅⋅==3、一般来说，可将增长曲线分为以下四个时期：(1) 适应期；(2)对数增长期；(3)减速增长期；(4)内源呼吸期。
● 适应期:(1)是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有机物污染物的种类等的一个短暂的适应过程；(2)经过适应期后，微生物从数量上可能没有增殖，但发生了一些质的变化：a.菌体体积有所增大；b.酶系统也已做了相应调整；c.产生了一些适应新环境的变异；等等。
(3) BOD 5、COD 等各项污染指标可能并无较大变化。
● 对数增长期：(1) F/M 值高(>2.2d kgVSS kgBOD ⋅/5)，所以有机底物异常丰富，营养物质不是微生物增殖的控制因素； (2) 微生物的增长速率与基质浓度无关，呈零级反应，它仅由微生物本身所特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身的生理机能的限制；(3) 微生物以最高速率对有机物进行摄取，也以最高速率增殖，而合成新细胞；(4) 此时的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活动能力很强，导致污泥质地松散，不能形成较好的絮凝(5) 活性污泥的代谢速率极高，需氧量大；(6) 一般不采用此阶段作为运行工况，但也有采用的，如高负荷活性污泥法。
污泥膨胀的解决办法
解决办法应急措施临时应急主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。
投加铁盐铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性保证沉淀出水。
另外，投加一些化学药剂，如氯气，加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀现象。
投加过氧化氢和臭氧也可以起到破坏丝状菌的效果。
采用这种方法一般能较快降低SVI值，但这些方法并没有从根本上控制丝状菌的繁殖，一旦停止加药，污泥膨胀现象可以又会卷土重来。
而且投药有可能破坏生化系统的微生物生长环境，导致处理效果降低，所以，这种办法只能做为临时应急时用。
改善生化环境污水厂发生污泥膨胀的时候，一般无法从工艺流程、池型和曝气方式的改变来解决，只能在正在运行的流程基础上通过改变生化池内的微生物生长环境来抑制或消除丝状菌的过度繁殖。
在不同的工艺和水质的情况下，很难有一个放之四海而皆准的解决方案。
但生化工艺常遇见的几种应该注意的问题必须加以注意。
污水性质的控制首先应该检查和调整pH值，当pH值低于5以下时，不仅对污泥膨胀会有利，而且对正常的生化反应也会有一定的危害，所以当pH值偏低时应及时调整。
另外在北方寒冷地区一定应注意冬季时的水温，若水温偏低应加热，因为低温也会导致污泥膨胀的发生。
采用鼓风曝气能有效的在冬季较高的水温。
当污水中营养成份不足或失衡时，应补充投加。
N、P含量应控制在BOD：N：P=100：5：1左右。
若污水处理生化系统前已有消化现象的发生，产生的低分子有机酸将有利于丝状菌的生长，这时可以对废水在调节池内预曝气来加以改善。
一般采用空气扩散器向3-5米有效水深的调节池曝气，供气量可以控制在0.5-1.0m3/废水米3·小时。
它能使调节池的废水保持新鲜，并有效防止由于厌氧所会带来的臭气。
保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要，3)一般至少应控制DO>2毫克/L。
沉淀池内的污泥应及时排出或回流。
防止其发生厌氧现象。
若发生厌氧现象，产生的各种气体吸附在污泥上，也会使污泥上浮，沉降性能变差。
浅谈引起污泥膨胀的主要原因及控制措施
浅谈引起污泥膨胀的主要原因及控制措施采用活性污泥法处理污水，费用低、效果明显，经处理后排出的水可以达到排放标准，不会危害人类健康，但在运行的过程中容易出现污泥膨胀等难题，探讨其影响因素，控制污泥膨胀已成为活性污泥法处理污水时必需考虑在内的问题。
标签：活性污泥法；污泥膨胀；影响因素；控制措施活性污泥法已经成为世界上处理污水的主要方法之一，但是由于污泥膨胀问题的出现使活性污泥法在污水处理方面变的困难，文章主要罗列污泥膨胀的分类，引起的主要原因及其控制的措施。
1 活性污泥膨胀分类1.1 丝状菌型膨胀活性污泥中丝状菌的大量繁殖是造成污泥膨胀的原因。
过多的丝状菌繁殖，会阻碍污泥的骨干—菌胶团的生长，菌胶团被破坏，而过多的丝状菌会存在于污泥的表面，影响活性污泥的絮凝、沉降等性能，污泥的体积也随之膨胀，该现象称之为丝状菌型污泥膨胀。
1.2 非丝状菌型膨胀通过显微镜观察，几乎观察不到丝状菌的存在，可是SVI值很高，同时污泥很难沉降下来。
非丝状菌的膨胀是因为污泥的组成成分—细菌外面包裹着黏度很高的黏性物质，而这些黏性物质是由多种糖组成的多糖类物质，含有大量的羟基，外面能够吸附大量的水，使污泥呈现出凝胶状态，污泥的体积增大膨胀，该现象就称之为非丝状菌型污泥膨胀。
2 引起污泥膨胀的主要原因2.1 温度污水的水温对污泥膨胀有不可小视的影响。
温度会影响酶的活性，酶在高温下失活，在低温下受抑制，机体的运转都是靠酶的活性来支撑的，细菌也不例外。
温度的高低会影响丝状菌的生长繁殖，一般而言，当污水的温度过低不会引起丝状菌膨胀。
但是当水温较低污泥负荷高时，容易引发非丝状菌膨胀，主要是因为负荷高时，细菌吸收的营养物质在低温下代谢速率低，因而大量的高黏度多糖物质被贮存起来，污泥表面附着水的量也逐渐增多，污泥体积增大，从而导致污泥膨胀。
2.2 pH污水的pH偏低时，容易出现污泥膨胀。
pH也是影响酶活性的因素之一，对细菌的生长繁殖也有一定的影响。
污泥膨胀原因及控制
污泥膨胀原因及控制前言•自20 世纪产生到现在，活性污泥法作为一种有效手段广泛应用于废水处理中。
•此方法具有工艺成熟、处理能力高、出水水质好、处理范围宽广及处理效率高等优点。
•目前，我国约有60%的城市污水处理厂和大部分工业废水处理厂都采用活性污泥法。
•在活性污泥系统中最常见的问题是污泥膨胀。
基本概述•污泥膨胀（sludgebulking）指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象。
•有非丝状菌性膨胀和丝状菌性膨胀两种，前者系因黏性物质大量积累而引起，后者系丝状菌异常增长而引起。
•污泥膨胀的发生率是相当高的，在欧洲近50%的城市污水厂每年都会有不同程度的污泥膨胀发生，在中国的发生率也非常高。
基本上目前各种类型的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀。
污泥膨胀不但发生率高，发生普遍，而且一旦发生难以控制，通常都需要很长的时间来调整。
针对污泥膨胀，各方面的理论很多，但并不完全一致，甚至有很多相互矛盾，这给水处理工作者造成很大的麻烦。
主要特征•污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到百分之九十，SVI 达到300以上；大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。
•污泥膨胀是生化处理系统较为严重的异常现象之一，它直接影响出水水质，并危害整个生化系统的运作。
非丝状菌膨胀•非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。
而当氮严重缺乏时，也有可产生膨胀现象。
因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质，过量的碳源将被转化为多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。
非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜检也看不到丝状菌。
活性污泥膨胀的原因及控制方法
活性污泥膨胀的原因及控制方法邹源摘要：控制活性污泥膨胀是活性污泥法工艺良好运行的关键技术之一。
本文从进水水质和反应器环境两方面分析了可能诱发活性污泥膨胀的多种因素，着重介绍了由丝状菌引起污泥膨胀的控制方法，供相关工程技术人员参考。
关键词：活性污泥；膨胀；原因；控制方法活性污泥法自1914年提出以来，已广泛应用于生活污水和工业废水的处理中。
其反应器的形式也不断发展，是一个仍处于不断变革中的水处理工艺装备。
活性污泥法的关键技术是活性污泥沉降性能的好坏，它直接影响了出水水质，而污泥膨胀是恶化处理水质的重要原因。
污泥膨胀的发生具有普遍性，据报道美国60%、德国约50%的污水处理厂存在着污泥膨胀现象，Madoni[1]等人调查了意大利167家活性污泥法水处理厂，其中的81家存在着污泥膨胀问题。
我国绝大部分的活性污泥法水处理厂，也不同程度地存在着污泥膨胀问题。
1 污泥膨胀的概念及测定指标1.1 污泥膨胀的概念活性污泥是活性污泥处理系统在运行过程中出现的异常情况之一，其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些，体积膨胀，含水率上升，不利于污泥底物对污水中营养物质的吸收降解，并且影响后续工序的沉淀效果。
一般从以下三个方面定义污泥膨胀：沉降性能差，区域沉降速度小；污泥松散，不密实，污泥指数较大；由丝状菌引起的污泥膨胀中，丝状菌总长度大于1×104m/g。
1.2 污泥膨胀的理论Chudoba在1973年提出了选择性理论，该理论以微生物生长动力学为基础，根据不同种类微生物的最大生长速率μmax及其饱和常数Ks值的不同，分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况。
该理论认为活性污泥中存在A、B两种类型微生物种群，丝状菌属于A型;具有低的 Ks和μmax值，在低基质浓度时具有高的生长速率并占优势；而菌胶团细菌属于B 型，具有较高的Ks和μmax值，在高的基质浓度条件下生长速率大并占优势。
1980年Plam又对理论加以扩展，认为该理论对溶解氧也成立，即DO与碳源基质一样，其浓度的高低影响着两种类型细菌的生长速率及其优势地位。
污泥膨胀原因分析及解决办法
废水生物处理是利用有关微生物的代谢过程,是对废水中有机物进行降解或转化的过程。
微生物在降解有机物的同时其本身也得到了增殖。
污泥膨胀有两种类型，一是由于活性污泥中大量丝状菌的繁殖而引起的污泥丝状菌膨胀，二是由于菌胶团细菌体内大量累积高粘性物质（如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脱氧核糖等形成的多类糖）而引起的非丝状菌性膨胀。
污泥丝状菌膨胀可根据丝状微生物对环境条件和基质种类要求的不同而划分为五类类型：（1）低基质浓度型；（2）低溶解氧浓度型；（3）营养缺乏型；（4）高硫化物型；（5）pH不平衡型。
在实际运行中，一般以污泥丝状菌膨胀为主，占90%以上。
发生污泥膨胀时，主要有以下特征：（1）二沉池中污泥的SVI值大于200ml/g；（2）回流污泥浓度下降；（3）二沉池中污泥层增高。
一、污泥膨胀相关理论1、A/V假说：当混合液中基质收到限制或控制时，由于比表面积大的丝状菌获取基质的能力要强于菌胶团，因而菌胶团受到抑制，丝状菌大量繁殖。
2、动力选择性理论：以微生物生长动力学为基础，根据不同种类微生物具有不同的最大比生长速率和饱和常数，分析丝状菌与菌胶团的竞争情况。
3、饥饿假说：将活性污泥中微生物分为三类，第一类是菌胶团细菌，第二类是具有高基质亲和力但生长缓慢的耐饥饿丝状菌，第三类是对溶解氧有高亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长丝状菌。
4、存储选择理论：在底物风度的状态下，非丝状菌具有贮存底物的能力，而被贮存物质在底物匮乏时能够被代谢产生能量或合成蛋白质。
但是一些丝状菌也具有底物贮存能力，底物贮存能力不能完全用来解释污泥膨胀机理。
5、氮氧化氮假说：CASEY提出低负荷生物脱氮除磷工艺的污泥膨胀假说，如果缺氧区的反硝化不充分，导致好氧区存在亚硝酸氮，那中间产物NO、N2O就会抑制菌胶团的好氧细胞色素，进而抑制其好氧情况下的基质利用，相反一些丝状菌只能将硝酸氮还原为亚硝酸氮，因此不会在反硝化条件下胞内积累NO和N2O，丝状菌就不会在好氧段被抑制，因而更具竞争优势。
污泥膨胀原因及对策
污泥膨胀原因及对策所谓活性污泥膨胀是指活性污泥质量变轻，体积膨大，沉降性能恶化，其主要表现是:污泥结构松散，沉淀压缩性能差；SV值增大(有时达到90%，SVI达到300以上)，在二沉池内不能正常沉池下来，污泥指数异常增高达400以上。
活性污泥膨胀分为二种，一种是由于活性污泥中的丝状菌过度增殖引起的丝状菌型污泥膨胀；另外一种是由于高亲水性粘性物质大量积累附着在污泥上，导致其比重变轻，引起的粘性膨胀，属于非丝状菌型污泥膨胀。
研究表明90%以上的污泥膨胀是由丝状菌的过度增殖引起的。
前者为易发与多发性膨胀，导致产生丝状菌性污泥膨胀的细菌主要有：球衣菌属，假单胞菌属，黄杆菌属，酶菌属。
丝状菌生物种类繁多、数量大,对生长环境要求低。
其生理生长特性表现为:吸附能力强、增殖速率快、耐低溶氧能力以及耐低基质浓度的能力都很强。
根据丝状菌是否易被菌胶团附着，形成污泥絮体分为结构型丝状菌和非结构型丝状菌。
在正常水处理工程运行条件下，具有结构丝状菌的絮体占绝对优势，非结构丝状菌因其表面含有特定的抗体不易被菌胶团附着,彼此存在拮抗关系。
正常运行情况下，菌胶团菌的最大生长速率较丝状菌高，其生长是占优势的。
如果一旦所处的环境发生了较大的有利于丝状菌增殖的变化,超过了活性污泥这个微生物群落自身的调节能力，就会导致丝状菌过度增殖触发污泥膨胀。
活性污泥是一个混合培养系统，把正常运行时活性污泥结构形态分成了四类，Ⅰ型:致密、细小,看不到丝状菌为骨架的污泥；Ⅱ型:有明显丝状骨架、呈长条形的污泥；Ⅲ型:厚实、具有网状结构的巨型污泥；Ⅳ型：有孔洞结构的巨型污泥。
污泥膨胀时其结构形态又可分为两类；Ⅴ型：结构丝状菌大量生长、从菌胶团中伸出，絮体结构松散；Ⅵ型：非结构丝状菌大量生长，不形成絮体。
正常运行时长条形污泥、网状污泥和孔洞污泥(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型)一般可占90%以上。
也就是说具有良好沉降性和传质性能的菌胶团是以结构丝状菌为骨架，菌胶团附着于其上而形成的，它们是去除有机物的主要组成部分。
曝气池以及二沉池的浮渣、污泥、膨胀及中毒问题解析
曝⽓池以及⼆沉池的浮渣、污泥、膨胀及中毒问题解析A、⽣化系统浮渣、泡沫的产⽣原因及对策1.⽣化池产⽣浮渣原因：来⾃活性污泥系统的不正常代谢，也可能是⽆机颗粒上浮导致。
2.⼆沉池浮渣：来⾃⽣化系统的浮渣、⼆沉池活性污泥硝化后污泥上浮、⼆沉池缺氧严重导致厌氧污泥上浮。
3.泡沫成因：⽔体黏度增加，主要由于：⽔体有机物含量过⾼、曝⽓混合液活性污泥⽼化、进⽔含有过量的洗涤剂或表⾯活性剂、丝状菌膨胀等。
4.泡沫种类：(1)棕黄⾊：活性污泥⽼化，污泥⽼化⽽解体，悬浮在混合液中，附在泡沫上，导致泡沫破裂时间延长，形成浮渣。
(2)灰⿊⾊：活性污泥缺氧，出现局部厌氧反应。
另外可分析进⽔中是否带有⿊⾊⽆机物质。
(3)⽩⾊：粘稠不易破碎泡沫，⾊泽鲜⽩，堆积性较好，原因是进⽔负荷过⾼；粘稠但容易破碎，⾊泽为陈旧的⽩⾊，堆积性差，只有局部堆积，原因过度曝⽓；(4)彩⾊：进⽔带⾊⽽且负荷⾼；进⽔带洗涤剂或表⾯活性剂。
5.浮渣种类：(1)⿊⾊稀薄的液⾯浮渣：活性污泥缺氧(2)⿊⾊⽽且堆积过度的液⾯浮渣：污泥严重缺氧或厌氧。
(3)棕褐⾊稀薄的浮渣：不堆积就正常。
(4)棕褐⾊⽽且堆积过度的浮渣：污泥内部产⽣硝化反应；严重丝状菌膨胀。
6..泡沫浮渣结合分析故障：棕黄⾊泡沫：代表活性污泥处于或将进⼊污泥⽼化状态。
(1)结合沉降⽐测定是否⼩于8，污泥颜⾊是否⾊泽暗淡，沉降速度是否过快，结合泡沫颜⾊为棕黄⾊可判断污泥出现⽼化。
(2)结合SVI⼩于40，根据泡沫为棕黄⾊可判断污泥出现了⽼化。
(3)结合镜检菌胶团⽐较致密，后⽣动物⼤量出现，根据泡沫为棕黄⾊可判断污泥出现了⽼化。
灰⿊⾊泡沫：代表活性污泥系统出现了缺氧或厌氧状态。
重点需要对溶解氧进⾏综合判断。
对池体均匀布点进⾏溶解氧测定，如果出现DO⼩于0.5mg/L,需要重点进⾏确认。
在考虑区域污泥是否搅拌混合充分，是否存在沉淀死区。
⽩⾊泡沫：代表活性污泥负荷过⾼，曝⽓过量，洗涤剂进⼊等。
(1). F/M(污泥的有机负荷率也叫污泥负荷，F指的是有机物量，M指的是微⽣物量。
A2O工艺活性污泥黏性膨胀原因及控制措施
DOI ：10.19965/ki.iwt.2023-0608第 44 卷第 4 期2024年 4 月Vol.44 No.4Apr.，2024工业水处理Industrial Water Treatment A 2O 工艺活性污泥黏性膨胀原因及控制措施赵晓娟，张智瑞，刘东洋，雷彬（中原环保股份有限公司，河南郑州 450000）［摘要］污泥黏性膨胀问题一直是A 2O 工艺运行控制的难点。
郑州市某污水处理厂在运行过程中出现污泥黏性膨胀问题，造成污泥沉降性能变差，SVI 逐渐提升至240 mL/g 左右，二沉池泥位持续升高。
从进水水质、水温、曝气量、浮渣等多方面综合分析引起污泥膨胀的原因，及时从剩余污泥排放量、污泥龄、溶解氧、回流比、水力停留时间等工艺参数调整运行工艺，使污泥膨胀问题得到一定程度的缓解。
为彻底消除生物池浮泥，又通过在二沉池配水井精准投加40 mg/L 的阳离子高分子絮凝剂，经过一段时间的药剂助沉，明显提高了污泥沉降性能，SVI 也逐渐下降至120 mL/g 左右的正常水平，解决了污泥黏性膨胀问题，消除了生物池浮泥，为解决污泥黏性膨胀提供了思路。
［关键词］ A 2O 工艺；污泥黏性膨胀；生物浮泥；絮凝剂［中图分类号］ X703.1 ［文献标识码］B ［文章编号］ 1005-829X （2024）04-0198-07Reasons and control measures for viscous bulking of activatedsludge in A 2O processZHAO Xiaojuan, ZHANG Zhirui, LIU Dongyang, LEI Bin (Central Plains Environment Protection Co., L td., Z hengzhou 450000, China )Abstract ： Sludge viscosity expansion has always been a difficulty in the operation control of A 2O process. The sludge viscosity expansion problem occurred in a sewage treatment plant in Zhengzhou City, resulting in poor sludge settling performance with SVI gradually increasing to about 240 mL/g and the mud level of the secondary sedimenta⁃tion tank continuing to rise. The reasons of sludge swelling were analyzed from the aspects of inlet water quality, wa⁃ter temperature, aeration rate and scum. And then some measures such as adjusting the residual sludge discharge, sludge age, dissolved oxygen value, reflux ratio, hydraulic residence time were timely adopted, so that the sludge bulking problem was alleviated to a certain extent. In order to eliminate the floating mud in the biological tank, 40 mg/L cationic polymer flocculant was added to the distribution well of the secondary sedimentation tank. After a pe⁃riod of time, the sedimentation performance of the sludge was obviously improved with the SVI gradually decreasing to the normal level of about 120 mL/g, indicating that the problem of sludge viscosity swelling and eliminated thefloating mud in the biological tank was solved. It provides a way to solve the viscous swelling of sludge.Key words ： A 2O process; sludge viscous bulking; biological floating mud; flocculant长期以来污泥膨胀是困扰采用活性污泥法处理工艺的城镇污水处理厂正常运行管理的突出难题〔1〕。
污水处理污泥膨胀浅析及应对
No.2Jun.2019GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGY Serial No.130污水处理污泥膨胀浅析及应对李雪、许海安中国葛洲坝集团水务运营有限公司摘要：防止冬季污泥膨胀，水温低于12°C之前一定保持一个良好的污泥处理系统，污泥浓度控制在合理范围以内，不宜过低，也不宜过高，一般控制在5000mg/L左右，尽量保持低污泥指数运行，一般低于100,才能安全度过冬季。
污泥膨胀过于严重，影响出水的情况，可釆取投加厌氧污泥来缓解污泥膨胀。
关键词：污泥膨胀；污泥指数；厌氧泥减轻污泥膨胀1前言北方地区冬季污泥容易膨胀，工艺控制困难，造成水质恶化，为了解决这一问题，结合莱芜污水厂运行数据和相关资料进行数据汇总和分析，研究 解决办法。
2污泥膨胀分析和数据统计活性污泥是污水处理的主要载体，其主要构成有丝状菌和菌胶团以及其他菌类。
其中菌胶团是污水处理的重要载体，里面有大量微生物，正是这些微生物承载着处理污水的责任。
所以活性污泥的泥质直接关系到城市污水处理厂的运行。
污泥的泥性主要指标包括污泥活性、污泥沉降性能等。
其中污泥的活性包括微生物的种类及数量，而污泥沉降性能最直接的参数就是污泥指数SVI=污泥体积(ml)/干污泥(g)。
污泥指数不宜过高或者过低，一般污泥指数为75-120运行状况良好，有个别情况与工艺种类和进水水质有关，SVI出现50〜75或者120〜150时运行状况也是良好，整个污泥系统也很健康。
2.1SVI过低说明污泥成分无机物过多，不利于生化系统正常运行，主要有以下5个影响：(1)进水无机物过多，进水可生化性较差，造成碳氮比失衡，影响处理效果；(刃活性污泥比重过大，造成风机出口压力增大，影响曝气效率；(3) 生化池污泥容易沉降，造成曝气头容易被污泥堆积，影响均匀曝气；(4)对曝气膜磨擦大，影响曝气膜的使用寿命。
(5) 对水下设备如泵和推流器有磨损，影响使用寿命。
高负荷造成污泥膨胀机理、原因与控制方法
高负荷造成污泥膨胀机理、原因与控制方法1、高负荷污泥膨胀机理对于运行条件对膨胀的影响，人们的认识很不一致。
在实际生产的报道中负荷低会引起膨胀，负荷高也会引起膨胀；低溶解氧会引起膨胀，高溶解氧也会引起膨胀；完全混合曝气池会发生膨胀，推流式曝气池也会发生膨胀；低C∶N 比(或C∶P比)引起膨胀，高C∶N比(或C∶P 比)也会引起膨胀等等。
由于很多因素会造成污泥膨胀，对膨胀的报道众说纷纭，使得人们对于污泥膨胀问题望而生畏。
污泥膨胀问题是污水处理工艺中相对比较复杂的一个问题。
造成这种现象的原因是多方面的，首先，引起污泥膨胀的丝状菌达30多种，所以实际活性污泥膨胀问题异常复杂。
高负荷膨胀也叫非丝状菌膨胀，因为不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀，但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多，都具有沉淀性能严重下降，二沉池跑泥严重，SV最高可达90%。
具体说下两者的区别，非丝状菌膨胀是因为过高的碳源进入系统，在高基质下，细菌吸附的碳源代谢不了，并在细菌表面分泌出亲水性多糖，并部分进入系统，细菌处于对数期，这时候细菌具有最强的活性，导致菌胶团解体。
丝状菌膨胀是因为丝状菌的过渡繁殖，丝状菌伸出菌胶团，并与其相邻的丝状菌形成松散的絮团，导致絮团密度减少严重影响沉降性能。
其中最明显的表观区别是：丝状菌膨胀和非丝膨胀在曝气池区别是一个是浮泥，一个是泡沫！2、高负荷污泥膨胀的控制①、负荷和溶解氧的影响。
采用城市污水负荷为0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧浓度1.0mg/L～2.0mg/L，污泥龄为20天的完全混合曝气池(截面积1.0m2，高3.0m)。
第一阶段由于丝状菌的过度增殖，SVI从280mL/g上升到800mL/g，污泥浓度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不断流失。
一般认为在溶解氧为1.0mg/L～2.0mg/L条件下运行的曝气池不会发生污泥膨胀，而试验中溶解氧浓度一直维持在这一水平，仍然发生了污泥膨胀。
导致污泥膨胀的原因
活性污泥活性污泥是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。
其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。
活性污泥的增长特点和净化作用活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。
最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起者最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。
沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。
活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。
活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。
活性污泥的性能指标1、混合液悬浮固体（MLSS）混合液悬浮固体是指曝气池中废水和活性污泥的混合液体的悬浮固体浓度。
以MLSS（mg/l）表示。
2.污泥沉降体积(SV30)污泥沉降比是指曝气池混合液在1000mL量筒中，静置30min 后，沉淀污泥与混合液之体积比(％)。
SV可以反映曝气池正常运行时的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放，它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因、采取措施。
污泥沉降比测定简单，并能说明许多问题，因此成为曝气池管理中每天必须做的测定项目。
一般曝气池中SV％正常值为20%-30%。
3. SVI污泥体积指数，指曝气池混合液经30min静止沉降后1g干污泥所占的体积，单位为ml/g。
SVI＝混合液30min沉降后污泥容积／污泥干重＝（SV％×100）/MLSSSVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。
SVI过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6 L /曝气反应 3 h（ 同时搅拌） /沉淀 1 h /滗水排放 / 闲置待机。每周期 反 应 结 束 时 排 放 剩 余 污 泥 100 mL，使系统污泥浓度（ MLSS） 维持在 2 200 ～ 2 800 mg / L，SRT 为 15 d，HRT 为 8 h。
图 1 试验装置 Fig． 1 Schematic diagram of experimental equipment
基金项目： 北京市属高等学校人才强教计划高层次人才资助项目（ PHR20090502） ； 高等学校博士学科点专项科研基金 资助项目（ 20091103110011）
·1·
第 27 卷 第 17 期
中国给水排水
www． watergasheat． com
Key words： viscous bulking； settleability； aeration rate； extracellular polymeric substances （ EPS） ； nitrogen and phosphorus removal
污泥膨胀严重影响活性污泥法污水生物处理系 统的正常运行，因而始终受到广大研究人员的关注。 污泥膨胀大体上可以分为两类： 一类是由于丝状菌 过量增殖而引起的丝状菌污泥膨胀。丝状菌污泥膨 胀发生普遍，目前对其成因、预防控制甚至利用的研 究报道较多，初步获得了一些预防与控制丝状菌膨 胀的解决途径。另一类是由于菌胶团分泌出大量亲 水性的高粘性物质导致污泥沉降性变差的粘性污泥 膨胀（ 非丝状菌污泥膨胀或菌胶团膨胀） 。虽然在 实验室和 实 际 工 程 中 粘 性 膨 胀 均 有 发 生［1，2］，但 相 应的深入研究报道较少，也缺乏统一的结论。少量 的关于粘性膨胀污泥的研究多集中在高负荷、低温、 低溶解氧、氮磷不足等因素方面［3 ～ 5］，针对曝气量对 污泥粘性膨胀影响的研究较少，尤其是关于粘性膨 胀污泥的理化特性及其对污染物去除效果的报道不 多见。笔者研究了高曝气量对污泥沉降性的影响， 重点考察了正常污泥和粘性膨胀污泥的粒径分布、 胞外聚合物分泌等，以期为揭示污泥粘性膨胀的形 成机理和提出预防控制措施提供技术指导。
LIU Xu-liang1 ， PENG Yong-zhen1，2 ， PENG Zhao-xu1 ， YU Zhen-bo1 ， CHAI Tong-zhi1
（ 1． State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment，Harbin Institute of Technology， Harbin 150090，China； 2． College of Environment and Energy Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China） Abstract： Four sequencing batch reactors were used for treating synthetic wastewater，the effects
各反应器絮体粒径自然对数值分布规律见图 2。
2. 2 膨胀污泥胞外聚合物变化 污泥粘性膨胀是由于活性污泥絮体表面积蓄了
高粘性多糖类物质所致。多糖是污泥胞外聚合物 （ EPS） 的主要组成物质，一般多糖和蛋白质含量可 占到 EPS 含量的 70% ～ 80%［12］。试验中用蛋白质 和多糖含量表征污泥胞外聚合物的含量。大量试验 表明，EPS 含量和污泥沉降性密切相关，杨培等发现 发生粘性膨胀系统的 EPS 含量显著高于正常活性 污泥系统的［13］。Liao 等认为 EPS 与 SVI 之间存在 正相关性［14］，周健等也有类似的发现，即随着 EPS 含量的增加则 SVI 值升高［15］。但 Forster 得到了相 反的结论。
泥沉降性能良好，平均 SVI 在 150 mL / g 以下，未发 生污泥膨胀。运行 20 个周期以后，SBR1 与 SBR2 的 SVI 值基本保持不变，SBR3 的 SVI 值缓慢上升， 沉降性稍有恶化，而 SBR4 的 SVI 值上升很快，沉降 性迅速恶化。约 110 个周期以后，SBR4 的污泥在短 时间内难 以 观 察 到 明 显 的 泥 水 分 离，其 SV30 高 达 99． 5% ，SVI 达到 600 mL / g。经过约 5 h 的沉降后， 污泥絮凝成 一 体，且 比 阻 较 大，泥 水 混 合 液 很 难 过 滤。对 4 个反应器中的污泥进行显微镜观察，均没 有发现丝状菌。未膨胀污泥的絮体较大、形状多为 较规则的圆形或方形，边缘整齐，而膨胀污泥的絮体 碎小，形状很不规则、边缘呈现锯齿状。这与刘娟等 观察到 的 放 射 状 的 指 状 菌 胶 团 有 明 显 不 同［10］。4 个反应器的混合液粘度分别为 1． 43、1． 39、1． 50、 1． 80 mPa·s，由此可断定 SBR4 中发生了粘性膨胀。
（ 1． 哈尔滨工业大学 城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090； 2． 北京工业大学 环境与能源学院，北京 100124）
摘 要： 采用 4 个序批式反应器（ SBR） 处理人工配水，研究了曝气量（ 20、40、80、160 L / h） 对 活性污泥沉降性的影响，且对比考察了各系统在污泥粒径、胞外聚合物以及脱氮除磷等方面的特性 差异。结果表明： 在曝气量为 40 L / h 时反应器内污泥沉降性良好，曝气量为 80 L / h 时发生了轻微 粘性污泥膨胀，而曝气量为 160 L / h 时则发生了严重的粘性膨胀，SVI 高达 600 mL / g。高曝气量下 粘性膨胀污泥絮体粒径减小，胞外多糖和蛋白质含量分别下降了 20% 和 40% 。粘性膨胀系统的脱 氮效果良好，而除磷能力严重恶化。分析认为絮体平均粒径变小、除磷的恶化和胞外多糖的存在是 该条件下引发粘性膨胀的主要因素，而降低曝气量可有效抑制粘性膨胀。
SBR 试验装置如图 1 所示，有效容积为 12 L，直 径为 200 mm，总高度为 700 mm，上部为圆柱体，下 部为圆台。沿柱体侧壁竖直方向每隔 10 cm 设 1 个 排水孔，用于排水和取样。另一侧安装转子流量计 以调节曝气量。反应器底部设放空阀，用于排泥和 放空，同时安装曝气砂头进行曝气。反应器温度控 制在（ 22 ± 1） ℃ 。利用电动搅拌桨搅拌。温度、pH 和溶解氧探头置于反应器内，监测相应指标的变化。 每天运行 2 个周期，每周期的运行工况为瞬时进水
of aeration rates of 20，40，80 and 160 L / h on activated sludge settleability were studied，and the characteristic differences of four reactors in sludge particle size，extracellular polymeric substances，nitrogen and phosphorus removal were investigated． Good settleability of activated sludge is observed when the aeration rate is 40 L / h． Viscous sludge bulking is slight at aeration rate of 80 L / h and becomes serious at aeration rate of 160 L / h with SVI of 600 mL / g． At high aeration rate，the particle size of sludge with viscous bulking is decreased，the extracellular polysaccharide and protein contents are reduced by 20% and 40% ，respectively． The viscous bulking system keeps a good performance of nitrogen removal，but the phosphorus removal capacity is seriously deteriorated． The reduction in average particle size of sludge， the deterioration of phosphorus removal and the existence of extracellular polysaccharides are supposed to be the main factors leading to the viscous sludge bulking． Reducing aeration rate can inhibit viscous sludge bulking．
1 材料与方法
1. 1 试验用水 试验 采 用 人 工 配 水： CH3 COONa 为 0． 4 g / L，
NH4 Cl 为 0． 17 g / L，KH2 PO4 为 0． 037 5 g / L，CaCl2 为 0． 04 g / L，NaHCO3 为 0． 375 g / L，MgSO4 ·7H2 O 为 0． 08 g / L。试验水质参数： COD 为 300 ～ 330 mg / L， NH4+ － N 为 40 ～ 45 mg / L，PO34 － － P 为 8． 0 ～ 8． 5 mg / L，碱度（ 以 CaCO3 计） 为 400 ～ 450 mg / L。同时 滴加 0． 5 mL / L 的微量元素营养液，营养液成分参 见 Tsuneda 等的配方［6］。 1. 2 试验装置
1. 3 分析项目和方法 COD、NH4+ － N、NO2－ － N、NO3－ － N、PO34 － － P、
MLSS、SV、SVI 和 MLVSS 等均采用国家标准方法测 定［7］； 比耗氧速率（ SOUR） 采用 Joanna 等提出的方 法测定［8］； DO、pH 值和温度用 WTW 340i 溶解氧仪 在线检测； 胞外聚合物（ EPS） 采用热提取法提取，多 糖采用苯酚—硫酸法测定［9］，蛋白质采用 Folin—酚 试剂法（ 改 进 Lowry 法） 测 定［9］； 混 合 液 粘 度 采 用 NDJ － 79 粘度计测定； 污泥絮体尺寸采用颗粒计数 器测定； 微生物相用 OLYPUS BX51 显微镜观察。 1. 4 试验方案