污泥膨胀理论和解决办法

污泥膨胀理论和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。

污泥丝状菌膨胀形成的相关理论。

（1）表面积容积比（A/V）假说。

当微生物处于基质限制和控制时，比表面积大的丝状菌获取底物的能力要强于菌胶团微生物，因而丝状菌占优势，菌胶团受到抑制，导致污泥的沉降性能下降。

（2）积累/再生（AC/SC）假说。

在高负荷条件下菌胶团微生物累积有机基质的能力强，丝状菌较差。

但是此时微生物处于溶解氧限制和控制，因此丝状菌需要氧较少，完成积累再生的循环较快，因此生长较快，形成污泥膨胀。

（3）选择性准则。

（4）饥饿假说理论与污泥膨胀有关的丝状菌。

能引起污泥膨胀的丝状菌有30多种。

021N型菌是引起污泥膨胀最主要的丝状菌（80%），1701型菌和球衣菌（40%）。

下面是不同行业工业废水中常见的丝状菌工厂类型丝状菌化工废水微丝菌、021N、0041、诺卡氏菌、软发菌纸浆造纸 0092、诺卡氏菌、1701，软发菌食品加工 0041、021N、0092、诺卡氏菌、1701、球衣菌啤酒废水 0041、021N、0092、1701奶制品业诺卡氏菌、0092、软发菌肉食加工 1701、球衣菌、021N、软发菌土豆加工 0092、021N、球衣菌、1701水果业 021N、诺卡氏菌、0041、软发菌、0092糖果罐头 0092、球衣菌以上常见菌随水质的不同而变化。

下面是不同水质条件下引起污泥膨胀的丝状菌种类水质条件丝状菌种类低基质（F/M）微丝菌、诺卡氏菌、软发菌、0041、0092、021N低溶解氧（DO）球衣菌、发硫菌、1701、021N、1863、软发菌高H2OS 发硫菌、贝氏硫菌、1701、021N、球衣菌低N、P 发硫菌、021N、球衣菌pH 丝状真菌丝状菌的作用（1）保持污泥的絮体结构，形成具有良好沉淀性能的污泥。

（2）保持高的净化效率、低的处理出水浓度。

（3）保持低的出水悬浮物浓度。

污泥丝状菌膨胀的控制途径（1）环境调控控制法通过改变曝气池中生态环境，使之有利于菌胶团微生物生长，抑制丝状菌过量繁殖，从而控制污泥膨胀。

好氧生物选择器和SBR法就属于此类。

（2）代谢机制控制法利用两类微生物的不同代谢机制，造成有利于菌胶团微生物生长的条件，而抑制丝状菌的过量繁殖。

代表性方法有缺氧、厌氧选择器和污泥再生工艺。

补充痕量金属法控制污泥膨胀根据原水水质及不同微生物对痕量金属元素的需求量，对原水中缺乏的痕量元素进行补充，使菌胶团微生物正常生长并抑制丝状菌的生长。

一些痕量金属的功能金属功能钾重要的酶治化剂；维持渗透压；调节pH镁最丰富的细胞内阳离子，酶活化剂；将酶与基质结合锰酶活化剂及某些酶的辅助因子；可代替镁钙重要的细胞内阳离子；某些酶的辅助因子；可代替镁铁许多酶的辅助因子；血蛋白反应催化剂，极为重要钴维生素B12的成分，生长之必须元素钼铜镍锌许多微生物金属酶的重要无机组成选择器法控制污泥膨胀：在曝气池前设一个小型预曝气分格，回流污泥与废水接触，菌胶团微生物迅速吸附积累营养物质，而丝状菌获得较少。

当进入曝气池后，菌胶团微生物在足够的停留时间和溶解氧的条件下进行代谢增殖，而丝状菌因缺乏营养生长缓慢，从而有效的控制了污泥膨胀。

选择器的设计：（1）选择器需要分格。

在水力停留时间相同的情况下，选择器分格数越多，对丝状菌的抑制效果越好。

一般为4～6格。

（2）尽量提高选择器第一格中的F/M，并在选择器中形成尽量形成大的浓度梯度。

（3）选择器水力停留时间一般为10～15分钟。

（4）增加曝气池的水力停留时间，使菌胶团微生物完全消耗，形成饥饿状态。

一般为5～6小时。

丝状菌引起的污泥膨胀在显微镜下看是有大量的丝状菌存在，指示生物不见菌胶团破碎。

如果没有显微镜沉降比很高80％－90％有个特点不沉降细看有点象网架结构不爱沉淀底部沉下来的发黑上部半透明。

其实絮体碎了丝状菌很多。

正常的运行如果没有条件做化验可看暴气池混合液的颜色，闻气味。

正常的运行有点淡淡的腥味，从混合液的颜色和正在翻花的流动着的污泥形状可以判断出因为在暴气池的出水堰絮体已经成型。

我管理运行十多年觉得这是比较明显的特征。

有个土办法，如果是双系列同时运行的，可停一边用来试试，排掉三分之一，闷暴，补充新鲜污水，再排，再闷，再补充，意思是排掉已经丝状菌占优势的混液，培养新液，在好氧条件下，这样不会培养的都是厌氧的丝状菌，分几次把坏的都排掉和重新培养的区别是分段排、阶段曝。

不用完全停产，我试过有效，当然污水性质不同，可能效果不同。

污泥膨胀分丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。

引起丝状菌膨胀原因主要有：1.进水有机质少2.营养比例失调．3.DO太低4.水质，水量波动太大引起非丝状菌膨胀原因主要有：1.高负荷时的粘性膨胀2.污泥中毒如果污泥发生膨胀先确定原因，再针对原因调整参数造成污泥丝状膨胀的的因素有：（1）污水水质：含溶解性炭化物高是污水往往发生由浮游球衣细菌引起的丝状膨胀，另外水温和pH值也会对污泥膨胀有明显的影响。

水温在低于15℃时。

一般不会膨胀。

pH低时，容易产生膨胀。

（2）运行条件：目前关于污泥负荷对污泥膨胀的影响没有一个确切的结论，对于有些废水来说，不论污泥负荷高或低都回发生膨胀，而对有些废水则相反，都不会发生膨胀；非丝状菌性膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。

微生物的负荷高，细菌吸取大量的营养物，但由于温度低，代谢速度慢，就积贮大量粘性的多糖类物质。

这些多糖物质的积贮，使活性污泥的表面附着水大大增加，是SVI值升高，形成膨胀污泥。

抑制措施：（1）控制溶解氧，使曝气池的溶解氧不低于1～2mg/L,不超过4mg/L（2）调整pH（3）投加适量的含氮和含磷化合物活性污泥膨胀暂时没有一个标准快速的解决办法，只能通过调试才能慢慢恢复。

也不能急于用药，在“吃药”之前首先必须要搞清楚是什么类型的污泥膨胀，要是用错了方法只会让问题更严重。

此时镜检是必须的，仔细观察污泥絮体的结构，微生物群体情况，由此推断膨胀的严重程度。

而实际污泥膨胀异丝状菌膨胀居多。

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，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，根据诱因可分为：因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀。

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。

污泥膨胀的对策，当在活性污泥系统产生污泥膨胀现象时，可按下图所列程序对污泥膨胀的类型，诱因与性质进行调查，并采取相应的措施加以消除。

具体措施说明如下：措施A，投药处理，能够杀灭丝状菌的药剂有氯，臭氧，过氧化氢等，有效氯为10—20mg/l时，就能够有效杀灭球衣菌，贝代硫菌：高于20mg/l时，可能对絮凝体形成菌产生危害，因此，在使用氯时一定要按投加量的允许范围合理投加。

而臭氧，过氧化氢等氧化剂只有在较高的计量条件下才对球衣菌有杀灭效果。

措施B，改善，提高活性污泥的絮凝性，在曝气池的入口处投加硫酸铝，三氯化铁，高分子混凝剂等絮凝剂。

措施C，改善，提高活性污泥的沉降性，密实性。

在曝气池的入口处投加粘土，消石灰，生污泥或消化污泥。

措施D，加大回流污泥量，通过这一措施，高粘性膨胀的致因物质，即多糖类物降低了，在多数情况下，能够解脱高粘性膨胀。

有条件的地方还可在回流污泥前进行内源呼吸期，提高了絮凝体形成细菌群摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力，丝状菌性膨胀也能够得到抑制。

在曝气过程中，可以考虑加入氯，磷等营养物质，这样可以强化污泥活性。

措施E，使废水经常处于新鲜状态，防止形成厌氧状态，如有条件采取预曝气措施，使废水经常处于预曝气状态，吹脱硫化氢等有害气体，并避免贝代硫菌加以利用增殖。

措施F，加强曝气，提高混和液DO浓度，防止混和液缺氧或厌氧状态，即或是局部的或是一时的呈厌氧状态，也不利于絮体形成菌的生理活动，而有利于丝状菌的增殖。

措施G，在有利条件下，可以考虑改变水温，水温在15摄氏度以下易于发生高粘性膨胀，而丝状菌性膨胀则多发生在20℃以上。

措施H，降低污泥在二沉池内停留时间，防止形成厌氧状态。

措施I，调整污泥负荷，运行经验表明，如果污泥负荷超过0.35kgBOD/kgMLSS·d易于发生丝状菌性污泥膨胀。

措施J，调整混合液中的营养物质平衡，即保证BOD：N：P=100：5：1的要求，当混和液失去营养平衡时，往往会发生高粘性污泥膨胀。

措施K，控制丝状菌的增殖，对已产生大量球衣菌属的活性污泥，用浓度为50mg/l的硫酸铜，保持5mg/l的残留浓度，能够抑制球衣菌属的增殖。

在实际运行中，以上几类方法是相辐相称的，污泥膨胀发生以后，首先应通过观察现象，借助理化分析手段，判明膨胀的种类及发生原因，对症下药，采取有效的控制措施。