污泥膨胀的控制与预防

污泥膨胀的控制与预防
摘要由于活性污泥法在技术上比较成熟和先进，在运行费用上也较其他方法低廉，故而它已成为国内外应用最为广泛的一种工艺。

当然，活性污泥法也有一些不足之处。

其中，“污泥膨胀”就是一个重大的难题。

虽然活性污泥法的许多改进工艺，如三沟式氧化沟、UNITANK等，都在一定程度上能够抑制污泥膨胀，但是对于我国已建成的大量采用传统活性污泥法的城市污水处理厂来说，如何应对污泥膨胀仍是一个必须面对的问题。

关键词活性污泥法污泥膨胀控制预防
一、污泥膨胀及其分类
正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99%左右。

当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少（但较清澈），颜色也有异变，这就是“污泥膨胀”。

污泥膨胀可分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性（水涨性）污泥膨胀。

在大多数情况下几乎都属于前者，即丝状菌生长繁殖占优势的结果。

这些丝状菌互相缠绕在一起，妨碍污泥沉淀与浓缩。

典型的丝状菌是球衣细菌属，此外如芽孢杆菌属、贝氏硫细菌属、丝硫细菌属、枝丝细菌属以及大肠杆菌等也能引起丝状菌性污泥膨胀。

二、污泥膨胀的成因
1、溶解氧的影响
曝气池内的溶解氧浓度过低或过高都可能引起污泥膨胀。

当曝气池内溶解氧浓度过低时，因为菌胶团菌是严格的好氧菌，所以它的数量和活性都会受到抑制。

而丝状菌是兼性菌，能够很好地适应低溶解氧环境。

这样就使丝状菌在低溶解氧状态下占了优势，进而引发污泥膨胀。

但是，在溶解氧浓度过高时也会发生污泥膨胀。

根据国外的研究资料，当溶解氧浓度高达8~9mg/l时，发现了丝状菌性污泥膨胀。

2、冲击负荷的影响
当曝气池受到高浓度污染物冲击时，往往在一定时间内造成溶解氧浓度偏低，从而引发丝状菌性污泥膨胀。

同时，高浓度污水进入曝气池后，也使得菌胶团菌和丝状菌的生存环境发生其他方面的变化，而丝状菌对环境的适应能力远远大于菌胶团菌，所以就进一步造成了丝状菌在活性污泥中的优势地位。

3、污泥负荷率的影响
污泥膨胀与污泥负荷率有着重要的关系。

图1是城市污水的污泥负荷率与SVI值的关系曲线。

从图中可以看出，在低负荷和高负荷范围内都不会出现污泥膨胀，而在1.0kgBOD5/kgMLSS·d 左右的中间负荷区SVI值则很高，属于膨胀带，因此在运行中应当避免采用这一区域段的负荷值。

在一般情况下，曝气池的污泥负荷率保持在0.5kgBOD5/kgMLSS·d以下，而高负荷活性污泥法的污泥负荷率在1.5 kgBOD5/kgMLSS·d以上，其原因就是受污泥膨胀的限制。

至于污泥负荷率在1.0 kgBOD5/kgMLSS·d左右易发生膨胀的原因，尚待研究。

4、营养物比例的影响
通常情况下，当污水中的营养物比例（即C:N:P）比较平衡时，菌胶团菌才可正常地摄取营养进行生长代谢。

当营养物比例发生较大或严重的失调（一般是N:P失调）时，菌胶团菌对营养物的摄取会受到很大的影响，从而被严重地削弱与抑制。

而此时，由于丝状菌却能正常地摄取营养，故仍能很好地生长，引发污泥膨胀。

5、还原性物质的影响
如果污水中含有较多的还原性物质，那么这些还原性物质进入曝气池后迅速消耗溶解氧，造成曝气池内溶解氧浓度过低，引起丝状菌性污泥膨胀。

如当污水中H2S浓度超过1~2mg/l 时，发生污泥膨胀的可能性就很大。

三、污泥膨胀的控制
当发生污泥膨胀后，最好能够针对发生的原因采取相应的控制措施。

但在许多情况下，原因并不能或不能立即查明，且经常是由于多种原因共同作用所致。

这时，就要求生产管理人员依照经验采用一项或数项控制措施。

1、调整溶解氧
这是应该立即采取的措施，因为一般来说，发生污泥膨胀时曝气池内溶解氧浓度都是偏低的。

将溶解氧浓度调整到合适的范围内（不同地区、不同污水厂之间有所不同，一般在
1.0~
2.5mg/l），能够抑制丝状菌的生长、促进菌胶团菌的生长，从而控制住污泥膨胀。

2、调整剩余污泥排放量和回流量
加大剩余污泥排放量、减小回流量能够迅速减少系统中丝状菌的数量，有利于菌胶团菌的快速增长。

3、调整进水量
如果污泥膨胀是由于受到冲击负荷的影响，适当减小进水量能够减少进入曝气池的污染物总量，改善菌胶团菌的生长环境，促进其数量的增长。

4、调整污泥负荷率
如前所述，1.0kgBOD5/kgMLSS·d左右的污泥负荷率容易引发污泥膨胀。

如果化验数据显示污泥负荷率恰处在这一区域，则应立即调整至0.5kgBOD5/kgMLSS·d以下。

5、投加药剂
①投加铁盐、铝盐、硅藻土、粘土等。

这些物质在水中形成的胶体能够与曝气池混合液中的絮凝体结合，增加絮凝体的比重，增强其沉淀性能。

②投加化学药剂杀死丝状菌。

常用的化学药剂是氯的化合物如次氯酸钠、漂白粉等，此外还有液氯、双氧水等。

投加这些药剂都是利用他们本身或水解产物的强氧化性杀死丝状菌。

同时，这些化学药剂对菌胶团菌也有杀伤作用。

虽然由于丝状菌的比表面积大大高于菌胶团菌而使得丝状菌首先受到毒害而菌胶团菌受到的伤害却不大，但是仍要注意控制好药剂的数量。

四、污泥膨胀的预防
“防范胜于救灾”。

做为一名合格的生产管理者，不仅要在发生污泥膨胀时能够迅速控制，更重要的是，应该能够预防污泥膨胀的发生。

为预防污泥膨胀，首先应加强操作管理，调整好水量、气量、泥量三者的关系，保持曝气池运转状况的良好；其次，要做好日常巡视，以及时发现问题，积极采取预防措施；最重要的是，要认真搞好化验分析工作，特别是进水水质、溶解氧、SV%、MLSS和SVI等，并要做好污泥镜检。

当发现上述项目异常，特别是SVI值升高时，就应立即采取相应的措施，避免事态的恶化。

五、结语
污泥膨胀是一个相当复杂的问题，关于其形成的机理仍在不断研究之中。

只有在实践工作中加强理论与实践的结合，综合理论因素和本厂实际经验，才能有效地预防和控制污泥膨胀。