污泥膨胀的原因及其控制方法
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从生物反应器池形构造设计角度考虑，宜选用推 流式而不是完全混合式曝气池。
在曝气池前端通过设置高负荷接触区 （也称生物 选择器），池中混合液呈推流状态，形成一个明显的底 物浓度梯度来克服污泥膨胀。选择器可分为好氧选择 器、缺氧选择器和厌氧选择器等形式。Ｌ．Ｐｒｅｎｄｌ 等人对 制糖和造纸废水实验研究证明，好氧选择器可以有效 的控制 ０２１Ｎ 型、００４１ 型和 １７０１ 型丝状菌的生长，数 十天后污泥 ＳＶＩ 可从 ３００￣６００ｍｌ／ｇ 降为 ６￣９０ｍｌ／ｇ。
溶解氧（ＤＯ）是影响污泥膨胀的重要因素之一。在较 低 ＤＯ 条件下，大部分好氧菌几乎不能继续生长繁殖， 丝状菌由于具有较长的菌丝，比表面积大，能迅速繁殖。 导致污泥膨胀的临界 ＤＯ 浓度并不固定，受活性污泥的 有机负荷影响。表 １ 显示临界 ＤＯ 浓度与污泥负荷的关 系，可以看出，高污泥负荷下，ＤＯ 的临界值也高。 ２．３ 污泥负荷的影响
活性污泥法最早于 １９１４ 年由英国人 Ｅ１Ａｒｄｅｒｎ 和 Ｗ１Ｔ． Ｌｏｃｋｅｔｔ 创立，迄今已有 ９０ 多年历史，它衍生出 了多种多样的工艺流程，广泛应用于城市生活污水和 工业废水的净化并取得巨大的成功。其基本原理是：活 性污泥与污水充分接触混合后，由于活性污泥有较大 的比表面积，表层黏液层迅速吸附大量的有机或无机 污染物，吸附过程大约 ３０ｍｉｎ 内即可完成，可去除废 水中 ７０ ％以上的 ＢＯＤ，被吸附的有机或无机污染物
摘 要： 污泥膨胀不仅影响出水水质， 增大污泥的处理费用， 而且极易引起大量污泥流失， 严重时可导 致整个处理工艺失败。污泥膨胀分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性污泥膨胀， 主要影响因素有污 水 水 质 、溶 解 氧 、污 泥 负 荷 、冲 击 负 荷 以 及 运 行 方 式 和 处 理 工 艺 等 。通 过 临 时 控 制 措 施 、工 艺 设 计 控 制 措施、工艺运行控制措施可有效解决污泥膨胀问题。尽管当前有一些理论解释污泥膨胀问题， 如表面 积 ／ 容积比（Ａ／Ｖ）假说， 动力学理论， 饥饿假说理论、ＮＯ 假设， 但缺乏充分的实验证明模型适用与否。 需进一步完善污泥膨胀理论， 为控制污泥膨胀提供严谨的理论依据。 关键词： 污泥膨胀； 丝状菌膨胀； 影响因素； 控制措施 中图分类号： Ｘ７０３．１ 文献标识码： Ａ
污泥负荷是影响污泥膨胀的重要因素之一，低于
表 １ 污泥负荷与 ＤＯ 临界浓度的关系
或高于某一范围都可能导致污泥膨胀。低负荷条件下， 丝状菌容易占生物相优势，从而引起污泥膨胀；高负荷 导致供氧不足，ＤＯ 浓度降低，从而引起丝状菌的大量 繁殖。 ２．４ 冲击负荷的影响
在污水处理过程中，短时间内水质水量产生很大 波动时，系统中原有的正常生态体系失去平衡，丝状菌 容易占据生物相优势，引起污泥膨胀。 ２．５ 运行方式和处理工艺的影响
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Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｖｏｌ．２２ Ｎｏ． １２ ２００６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
农业资源与环境科学
曝气池中的悬浮物浓度，使污泥沉降性能改善，防止污 泥膨胀现象的发生。
设置污泥再生池，在曝气池中补充生物填料或采 用射流曝气等方法控制污泥膨胀，射流曝气的供氧方 式可以有效的克服浮游球衣细菌引起的污泥膨胀。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｓｌｕｄｇｅ Ｂｕｌｋｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒ Ｃｈｅｎ Ａｎｗｅｎ， Ｓｈｉ Ｘｉａｎｇｙｕｎ， Ｙｕ Ｌｕｊｉ， Ｗａｎｇ Ｘｉａｎｇ， Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｎ
（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ， ＺｈｅｎｇＺｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＺｈｅｎｇＺｈｏｕ ４５０００２）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂａｃｔｅｒｉａ， ｉｓ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂ－ ｌｅｍ ｉｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｓｌｕｄｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｉｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｌｏｏｓｅｒ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｓｅｔｔｌｅａｂｌｅ ｓｌｕｄｇｅ ｆｌｏｃｓ， ａｎｄ ｉｎ ｓｅｖｅｒｅ ｃａｓｅｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｔｏｔａｌｌｙ ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ． Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ ａｎｄ ｎｏ－ Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ． Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ， ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ， ｓｌｕｄｇｅ ｌｏａｄｉｎｇ， ｓｈｏｃｋ ｌｏａｄｉｎｇ， ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｒｅａｔ－ ｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ． Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎ－ ｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａ－ ｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｓｅｖｅｒａｌ ｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓ ａｂｏｕｔ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｗｅｒｅ ｆｏｒｍｕｌａｔ－ ｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｐｅ ｏｆ ｆｉｎｄｉｎｇ ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ． Ｕｎｆｏｒｔｕｎａｔｅｌｙ， ｎｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅｍ ｌｅｄ ｔｏ ａ ｄｅｆｉｎｉｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ； ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｓｔｉｌｌ ｌａｃｋ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｔ ｉｓ ｅｓｓｅｎ－ ｔｉａｌ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｅｒｆｅｃｔ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｔｏ ａｐｐｒｏａｃｈ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｂａｓｉｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｂｏｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ， Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ， Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ， Ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ
第 一 作 者 简 介 ： 陈安稳，男，１９７６ 年 ６ 月 １９ 日出生，湖北大冶，助理工程师，本科，环境影响评价及环境工程治理。通讯地址：４５０００２，郑州市文化路 ９７ 号郑 州大学环境评价室，Ｔｅｌ：０３７１－６３８８７４４５，６３８８８６５１，传真：０３７１－６３８８７１３３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎａｎｗｅｎ＠１２６．ｃｏｍ 收 稿 日 期 ： ２００６－０９－１８，修回日期：２００６－１０－１３。
污水的种类、ｐＨ 值、水温以及营养成分的含量等 明显影响污泥的生长。有研究表明污水中悬浮固体少， 溶解性和易降解的有机物组分较多，特别是含低分子 量的烃类、糖类和有机酸等类型基质时容易发生非丝 状菌性污泥膨胀；通常认为 Ｎ、Ｐ 在污水中的合理比例 是 ＢＯＤ５：Ｎ：Ｐ＝ １００：５：１，当 Ｐ 含量较低时，相对于其他 微生物，丝状菌仍能正常生长，而 Ｎ 含量较低时易造 成抑制丝状菌生长的选择器缺乏；在 ｐＨ 低于 ６．０ 的条 件下，丝状菌就会变为优势菌属，Ｐｅｉｄｉ Ｈｕ Ｐｅｔｅｒ 和 Ｆ． ｓｔｏｒｍ 的实验证明，当 ＰＨ≤５ 时，易引起真菌繁殖而造 成污泥膨胀；温度是影响微生物新陈代谢的重要因素 之一，Ｄ．Ｍａｍａｉｓ 等人研究证明低温条件有利于微丝菌 的生长，因此冬季丝状菌的生长大于夏季。 ２．２ 溶解氧的影响
研究证明，在活性污泥处理系统中，污泥膨胀出现 频率最高的是初沉池水力停留时间长，采用完全混合 式和曝气池采用沿程分散进水的污水处理厂。而推流 式曝气池中形成底物梯度，这有利于污泥絮凝性的增 强，发生污泥膨胀的概率较低。 ３ 污泥膨胀控制对策
控制污泥膨胀的措施很多，主要参考污泥膨胀的 影响因素，在实际生产中进行适当的调控。控制污泥膨 胀的措施大致分为三类：一类是临时控制措施；第二类 是工艺设计控制措施；第三类是工艺运行控制措施。 ３．１ 临时控制措施
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Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｖｏｌ．２２ Ｎｏ． １２ ２００６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
农业资源与环境科学
污泥膨胀的原因及其控制方法
陈安稳， 时翔云， 于鲁冀， 王 翔， 章 显 （郑州大学环境技术咨询工程公司，郑州 ４５０００２）
农业资源与环境科学
中国农学通报 第 ２２ 卷 第 １２ 期 ２００６ 年 １２ 月 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
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的城市污水厂发生污泥膨胀，中国绝大部分的污水处 理厂也存在不同程度的污泥膨胀现象。污泥膨胀不仅 影响出水水质，增大污泥的处理费用，而且极易引起大 量污泥流失，严重时可导致整个处理工艺失败。因此笔 者的主要目的是综述污泥膨胀的类型以及影响因素， 进而提出相应控制措施。 １ 污泥膨胀的类型
在微生物酶的作用下，进行分解或合成代谢，从而使废 水得以净化。
中国目前城市污水处理率大约只有 ２０％，根据国 家环保总局要求，在 ２０１０ 年前全国主要城市的污水处 理率要达到 ７０％。和其他处理工艺相比，活性污泥法 降解能力强，处理程度高，是一种有效而极具发展潜力 的污水处理技术，但污泥膨胀现象一直是困扰人们的 难题之一。据调查，美国、欧盟每年分别有 ６０％和 ５０％
污泥膨胀可分为两大类，丝状菌性污泥膨胀和非 丝状菌性污泥膨胀。前者是活性污泥絮体中的丝状菌 过量繁殖导致的膨胀；后者主要在污水水温较低、污泥 负荷较高的条件下，细菌摄取了大量营养物，由于温度 低，代谢速度慢，积累大量高粘性多糖类物质（如葡萄 糖、甘露糖等），污泥中结合水异常增多，比重减轻，ＳＶＩ 值很高，压缩性能恶化而引起膨胀。据报告，在发生污 泥膨胀的污水处理厂，约有 ９０％以上属于丝状菌性污 泥膨胀。目前已鉴别出能引起活性污泥膨胀的丝状菌 大约有 ３０ 种左右，但与污泥膨胀密切相关的丝状菌只 有十几种如微丝菌，软发菌，诺卡氏菌，浮游球衣细菌 （１７０１ 型），００９２ 型，０９６１ 型，００４１ 型，０８０３ 型，发硫菌 （０２１Ｎ 型）等。 ２ 污泥膨胀的影响因素 ２．１ 污水水质的影响
作为应急措施，临时控制措施在未确定污泥膨胀 的原因时采用，但无法从根本上解决污泥膨胀问题，并 不是完全有效，并且该方法运行费用较高，停止加药后 污泥膨胀又会反复。按投加试剂的类型可分为：混凝剂 和化学药剂。通过投加混凝剂如聚合氯化铁，氢氧化 铁，硫酸铁，硫酸铝，聚丙烯酰胺等无机或有机高分子 混凝剂提高污泥的压密性来改善污泥的沉降性能；化 学药剂的投加可杀灭或抑止丝状菌，从而达到控制污 泥膨胀的目的，常用的化学药剂有 ＮａＣｌＯ、ＣｌＯ２、Ｏ３、 Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ２ 和漂白粉等。 ３．２ 工艺设计控制措施
在污泥膨胀的控制中，最重要的是从源头，即工艺 设计阶段就防止污泥膨胀的发生，对不同的污水水质， 采用不同的处理工艺，这是设计正常运行的污水处理 厂的基本原则。
为避免污水早期消化，可采取适当的措施，如使下 水道具有合适的坡度以防止污水长时间停留；调节池、 沉砂池水力停留时间不宜过长等。
减小污水厂初沉池的体积或取消初沉池，以提高
在曝气池前端通过设置高负荷接触区 （也称生物 选择器），池中混合液呈推流状态，形成一个明显的底 物浓度梯度来克服污泥膨胀。选择器可分为好氧选择 器、缺氧选择器和厌氧选择器等形式。Ｌ．Ｐｒｅｎｄｌ 等人对 制糖和造纸废水实验研究证明，好氧选择器可以有效 的控制 ０２１Ｎ 型、００４１ 型和 １７０１ 型丝状菌的生长，数 十天后污泥 ＳＶＩ 可从 ３００￣６００ｍｌ／ｇ 降为 ６￣９０ｍｌ／ｇ。
溶解氧（ＤＯ）是影响污泥膨胀的重要因素之一。在较 低 ＤＯ 条件下，大部分好氧菌几乎不能继续生长繁殖， 丝状菌由于具有较长的菌丝，比表面积大，能迅速繁殖。 导致污泥膨胀的临界 ＤＯ 浓度并不固定，受活性污泥的 有机负荷影响。表 １ 显示临界 ＤＯ 浓度与污泥负荷的关 系，可以看出，高污泥负荷下，ＤＯ 的临界值也高。 ２．３ 污泥负荷的影响
活性污泥法最早于 １９１４ 年由英国人 Ｅ１Ａｒｄｅｒｎ 和 Ｗ１Ｔ． Ｌｏｃｋｅｔｔ 创立，迄今已有 ９０ 多年历史，它衍生出 了多种多样的工艺流程，广泛应用于城市生活污水和 工业废水的净化并取得巨大的成功。其基本原理是：活 性污泥与污水充分接触混合后，由于活性污泥有较大 的比表面积，表层黏液层迅速吸附大量的有机或无机 污染物，吸附过程大约 ３０ｍｉｎ 内即可完成，可去除废 水中 ７０ ％以上的 ＢＯＤ，被吸附的有机或无机污染物
摘 要： 污泥膨胀不仅影响出水水质， 增大污泥的处理费用， 而且极易引起大量污泥流失， 严重时可导 致整个处理工艺失败。污泥膨胀分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性污泥膨胀， 主要影响因素有污 水 水 质 、溶 解 氧 、污 泥 负 荷 、冲 击 负 荷 以 及 运 行 方 式 和 处 理 工 艺 等 。通 过 临 时 控 制 措 施 、工 艺 设 计 控 制 措施、工艺运行控制措施可有效解决污泥膨胀问题。尽管当前有一些理论解释污泥膨胀问题， 如表面 积 ／ 容积比（Ａ／Ｖ）假说， 动力学理论， 饥饿假说理论、ＮＯ 假设， 但缺乏充分的实验证明模型适用与否。 需进一步完善污泥膨胀理论， 为控制污泥膨胀提供严谨的理论依据。 关键词： 污泥膨胀； 丝状菌膨胀； 影响因素； 控制措施 中图分类号： Ｘ７０３．１ 文献标识码： Ａ
污泥负荷是影响污泥膨胀的重要因素之一，低于
表 １ 污泥负荷与 ＤＯ 临界浓度的关系
或高于某一范围都可能导致污泥膨胀。低负荷条件下， 丝状菌容易占生物相优势，从而引起污泥膨胀；高负荷 导致供氧不足，ＤＯ 浓度降低，从而引起丝状菌的大量 繁殖。 ２．４ 冲击负荷的影响
在污水处理过程中，短时间内水质水量产生很大 波动时，系统中原有的正常生态体系失去平衡，丝状菌 容易占据生物相优势，引起污泥膨胀。 ２．５ 运行方式和处理工艺的影响
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Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｖｏｌ．２２ Ｎｏ． １２ ２００６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
农业资源与环境科学
曝气池中的悬浮物浓度，使污泥沉降性能改善，防止污 泥膨胀现象的发生。
设置污泥再生池，在曝气池中补充生物填料或采 用射流曝气等方法控制污泥膨胀，射流曝气的供氧方 式可以有效的克服浮游球衣细菌引起的污泥膨胀。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｓｌｕｄｇｅ Ｂｕｌｋｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒ Ｃｈｅｎ Ａｎｗｅｎ， Ｓｈｉ Ｘｉａｎｇｙｕｎ， Ｙｕ Ｌｕｊｉ， Ｗａｎｇ Ｘｉａｎｇ， Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｎ
（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ， ＺｈｅｎｇＺｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＺｈｅｎｇＺｈｏｕ ４５０００２）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂａｃｔｅｒｉａ， ｉｓ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂ－ ｌｅｍ ｉｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｓｌｕｄｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｉｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｌｏｏｓｅｒ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｓｅｔｔｌｅａｂｌｅ ｓｌｕｄｇｅ ｆｌｏｃｓ， ａｎｄ ｉｎ ｓｅｖｅｒｅ ｃａｓｅｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｔｏｔａｌｌｙ ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ． Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ ａｎｄ ｎｏ－ Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ． Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ， ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ， ｓｌｕｄｇｅ ｌｏａｄｉｎｇ， ｓｈｏｃｋ ｌｏａｄｉｎｇ， ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｒｅａｔ－ ｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ． Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎ－ ｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａ－ ｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｓｅｖｅｒａｌ ｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓ ａｂｏｕｔ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｗｅｒｅ ｆｏｒｍｕｌａｔ－ ｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｐｅ ｏｆ ｆｉｎｄｉｎｇ ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ． Ｕｎｆｏｒｔｕｎａｔｅｌｙ， ｎｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅｍ ｌｅｄ ｔｏ ａ ｄｅｆｉｎｉｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ； ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｓｔｉｌｌ ｌａｃｋ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｔ ｉｓ ｅｓｓｅｎ－ ｔｉａｌ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｅｒｆｅｃｔ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｔｏ ａｐｐｒｏａｃｈ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｂａｓｉｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｂｏｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｂｕｌｋｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ， Ｆｉｌａｍｅｎｔｏｕｓ ｂｕｌｋｉｎｇ， Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ， Ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ
第 一 作 者 简 介 ： 陈安稳，男，１９７６ 年 ６ 月 １９ 日出生，湖北大冶，助理工程师，本科，环境影响评价及环境工程治理。通讯地址：４５０００２，郑州市文化路 ９７ 号郑 州大学环境评价室，Ｔｅｌ：０３７１－６３８８７４４５，６３８８８６５１，传真：０３７１－６３８８７１３３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎａｎｗｅｎ＠１２６．ｃｏｍ 收 稿 日 期 ： ２００６－０９－１８，修回日期：２００６－１０－１３。
污水的种类、ｐＨ 值、水温以及营养成分的含量等 明显影响污泥的生长。有研究表明污水中悬浮固体少， 溶解性和易降解的有机物组分较多，特别是含低分子 量的烃类、糖类和有机酸等类型基质时容易发生非丝 状菌性污泥膨胀；通常认为 Ｎ、Ｐ 在污水中的合理比例 是 ＢＯＤ５：Ｎ：Ｐ＝ １００：５：１，当 Ｐ 含量较低时，相对于其他 微生物，丝状菌仍能正常生长，而 Ｎ 含量较低时易造 成抑制丝状菌生长的选择器缺乏；在 ｐＨ 低于 ６．０ 的条 件下，丝状菌就会变为优势菌属，Ｐｅｉｄｉ Ｈｕ Ｐｅｔｅｒ 和 Ｆ． ｓｔｏｒｍ 的实验证明，当 ＰＨ≤５ 时，易引起真菌繁殖而造 成污泥膨胀；温度是影响微生物新陈代谢的重要因素 之一，Ｄ．Ｍａｍａｉｓ 等人研究证明低温条件有利于微丝菌 的生长，因此冬季丝状菌的生长大于夏季。 ２．２ 溶解氧的影响
研究证明，在活性污泥处理系统中，污泥膨胀出现 频率最高的是初沉池水力停留时间长，采用完全混合 式和曝气池采用沿程分散进水的污水处理厂。而推流 式曝气池中形成底物梯度，这有利于污泥絮凝性的增 强，发生污泥膨胀的概率较低。 ３ 污泥膨胀控制对策
控制污泥膨胀的措施很多，主要参考污泥膨胀的 影响因素，在实际生产中进行适当的调控。控制污泥膨 胀的措施大致分为三类：一类是临时控制措施；第二类 是工艺设计控制措施；第三类是工艺运行控制措施。 ３．１ 临时控制措施
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Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｖｏｌ．２２ Ｎｏ． １２ ２００６ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
农业资源与环境科学
污泥膨胀的原因及其控制方法
陈安稳， 时翔云， 于鲁冀， 王 翔， 章 显 （郑州大学环境技术咨询工程公司，郑州 ４５０００２）
农业资源与环境科学
中国农学通报 第 ２２ 卷 第 １２ 期 ２００６ 年 １２ 月 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ
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的城市污水厂发生污泥膨胀，中国绝大部分的污水处 理厂也存在不同程度的污泥膨胀现象。污泥膨胀不仅 影响出水水质，增大污泥的处理费用，而且极易引起大 量污泥流失，严重时可导致整个处理工艺失败。因此笔 者的主要目的是综述污泥膨胀的类型以及影响因素， 进而提出相应控制措施。 １ 污泥膨胀的类型
在微生物酶的作用下，进行分解或合成代谢，从而使废 水得以净化。
中国目前城市污水处理率大约只有 ２０％，根据国 家环保总局要求，在 ２０１０ 年前全国主要城市的污水处 理率要达到 ７０％。和其他处理工艺相比，活性污泥法 降解能力强，处理程度高，是一种有效而极具发展潜力 的污水处理技术，但污泥膨胀现象一直是困扰人们的 难题之一。据调查，美国、欧盟每年分别有 ６０％和 ５０％
污泥膨胀可分为两大类，丝状菌性污泥膨胀和非 丝状菌性污泥膨胀。前者是活性污泥絮体中的丝状菌 过量繁殖导致的膨胀；后者主要在污水水温较低、污泥 负荷较高的条件下，细菌摄取了大量营养物，由于温度 低，代谢速度慢，积累大量高粘性多糖类物质（如葡萄 糖、甘露糖等），污泥中结合水异常增多，比重减轻，ＳＶＩ 值很高，压缩性能恶化而引起膨胀。据报告，在发生污 泥膨胀的污水处理厂，约有 ９０％以上属于丝状菌性污 泥膨胀。目前已鉴别出能引起活性污泥膨胀的丝状菌 大约有 ３０ 种左右，但与污泥膨胀密切相关的丝状菌只 有十几种如微丝菌，软发菌，诺卡氏菌，浮游球衣细菌 （１７０１ 型），００９２ 型，０９６１ 型，００４１ 型，０８０３ 型，发硫菌 （０２１Ｎ 型）等。 ２ 污泥膨胀的影响因素 ２．１ 污水水质的影响
作为应急措施，临时控制措施在未确定污泥膨胀 的原因时采用，但无法从根本上解决污泥膨胀问题，并 不是完全有效，并且该方法运行费用较高，停止加药后 污泥膨胀又会反复。按投加试剂的类型可分为：混凝剂 和化学药剂。通过投加混凝剂如聚合氯化铁，氢氧化 铁，硫酸铁，硫酸铝，聚丙烯酰胺等无机或有机高分子 混凝剂提高污泥的压密性来改善污泥的沉降性能；化 学药剂的投加可杀灭或抑止丝状菌，从而达到控制污 泥膨胀的目的，常用的化学药剂有 ＮａＣｌＯ、ＣｌＯ２、Ｏ３、 Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ２ 和漂白粉等。 ３．２ 工艺设计控制措施
在污泥膨胀的控制中，最重要的是从源头，即工艺 设计阶段就防止污泥膨胀的发生，对不同的污水水质， 采用不同的处理工艺，这是设计正常运行的污水处理 厂的基本原则。
为避免污水早期消化，可采取适当的措施，如使下 水道具有合适的坡度以防止污水长时间停留；调节池、 沉砂池水力停留时间不宜过长等。
减小污水厂初沉池的体积或取消初沉池，以提高