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