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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。
一、活性污泥系统的常见异常现象与对策1、污泥腐化：现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反响，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化；原因：1) 负荷量增高；2) 曝气缺乏；3) 工业废水的流入等；对策：1) 控制负荷量；2) 增大曝气量；3) 切断或控制工业废水的流入。
2、污泥上浮：现象：污泥沉淀30~60分钟后呈层状上浮，多发生在夏季；原因：硝化作用导致在二沉池中被复原成N2，引起污泥上浮；对策：1) 减少污泥在二沉池的HRT；2) 减少曝气量。
3、污泥解体：现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降；原因：污泥解体；曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度；对策：减少曝气；增大负荷量。
4、泥水界面不明显：原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期；污泥形成的絮体性能较差；对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的MLSS，降低F/M值。
5、污泥膨胀：是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI异常增高，可达400以上。
1) 因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀；主要是由于丝状菌异常增殖而引起的，主要的丝状菌有：球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌；(1) 污泥膨胀理论：①低F/M比〔即低基质浓度〕引起的营养缺乏型膨胀；②低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀；③高H2S浓度引起的硫细菌型膨胀。
活性污泥中存在着两大类群微生物，一是菌胶团细菌；一是丝状菌。
二者的生长速率与基质浓度的关系正好相反，即：在低基质浓度下，丝状菌的生长速率要高于菌胶团细菌；而在高基质浓度条件下，菌胶团细菌的生长速率那么要高于丝状菌。
在常规的活性污泥系统中，由于需要获得较高的出水水质，即至少在曝气池的出口处要求其中的有机物浓度要到达很低水平，即维持在很低的基质浓度，因此常常会引起丝状菌的生长占优，而引起丝状菌性污泥膨胀的问题。
(3) 污泥膨胀的对策①临时控制措施：a. 污泥助沉法：①改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；②改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等；b. 灭菌法：①杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂；②投加硫酸铜，可控制有球衣菌引起的膨胀。
活性污泥系统运行中常见的异常情况1、污泥膨胀：二沉池曝气池的沉淀区：污泥结构松散，沉降性差，造成污泥上浮而随水流失，污泥流失量大，使曝气池中混合液浓度不断降低，严重时破坏整个处理过程。
原因：理化生物及生化方面外，还与运行管理构筑结构型式等方面的原因。
污泥膨胀分为丝状体膨胀和非丝状体膨胀。
由于丝状微生物大量繁殖，菌胶团的繁殖生长受到抑制的结果，丝状体对活性污泥絮体起架桥作用。
没有足够的丝状体形成的绒絮不牢固，在曝气池絮动水流的冲击下，容易被破碎成细小的针状体，这是污泥沉降快，SVI低，但水混浊，叫非丝状体膨胀，主要是由于、排泥不通，高负荷运行而引起的丝状体大量繁殖的原因：1、溶解氧浓度：曝气池内溶解氧在0.7~2.0mg/l范围内，有可能出现丝状微生物，但在低溶解氧生长良好或厌氧条件下，不影响，则应加大曝气，最低应保持在2mg/l左右。
2、冲击负荷:若曝气池内有机物超过正常负荷，膨胀程度提高，使絮体内部溶解氧消耗提高，在菌胶体内部产生了适宜丝状体生长的低溶解氧条件，丝状微生物快速生长，加剧了氧的渗透困难。
3、进水化学条件的变化：a、营养条件变化：一般营养为BOD5:N:P=100：5：1下生长，若是P不足，C/N升高，适宜丝状菌生长。
B、硫化物：过多化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备会造成污泥膨胀，一般加5-10mg/l氯或曝气方法，将硫化物氧化为硫酸盐。
C、碳水化合物d、有毒重金属的冲击负荷可抑制丝状菌，还有PH值，水温的影响，菌胶体温度适中PH=6~8中，丝状菌在高温，酸性环境中生长（PH=4.5~6.5）解决方法：预防与抑制预防：加强管理监测水质，污泥沉降比，污泥指数，溶解氧等。
制止措施：当进水浓度高，出水质差时，加强曝气，最好是在2mg/l以上，加大排泥量，提高进水浓度，合碳高而使C/N比失调时，投加含氮化合物，加氯起凝聚和杀菌双重作用，在回流污水中加漂白粉或液氯，可抑制丝状菌生长，调整PH值（加氯量按干污泥的0.3~0.4%估计）3、污泥上浮：（1）污泥脱氮上浮：在曝气池负荷小而供氧量大时，溶解氧高使氨氮被硝化菌转化为硝酸盐，发生硝化在二沉池中缺氧。
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。
活性污泥法中污泥膨胀的7大原因和5种控制方法所属行业: 水处理关键词：活性污泥法污泥膨胀污水处理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。
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.污泥膨胀的分类污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两类。
其中90%是由丝状菌引起的，只有10%左右是由非丝状菌引起的。
活性污泥系统中的生物处于动态平衡之中，理想的絮凝体沉淀性能好，丝状菌和菌胶团细菌之间相互竞争，相互依存，絮体中存在的丝状菌有利于保护絮体已经形成的结构并能增加其强度。
但是在污泥膨胀诱因的诱发下，丝状菌在和菌胶团的竞争中占优，大量的丝状菌伸出絮凝体，破坏其稳定性。
可辨识的污泥膨胀絮体有两种类型：第一类是长丝状菌从絮体中伸出，此类丝状菌将各个絮体连接，形成丝状菌和絮体网；第二类具有更开放的结构，细菌沿丝状菌凝聚，形成细长的絮体。
2.丝状菌污泥膨胀的原因（1）原水中营养物质含量不足。
活性污泥法处理污（废）水的过程，就是污泥中的微生物种群不断地吸收、利用水中污染物，在自身增殖的同时，将污染物加以降解的过程。
随反应的进行需要多种营养物质保证其正常的新陈代谢活动，并维持生物的动态平衡和活动。
若微生物的食物不足，会使低营养型微生物丝硫细菌、贝氏硫细菌过度繁殖，在与菌胶团细菌的竞争中占优。
（2）原水中碳水化合物和可溶性物质含量高。
丝状菌与其它菌种相比有其自身的一些特点，它对高分子物质的水解能力弱，较难吸收不溶性物质。
所以，当废水中含有较多量的可溶性有机物时，有利于底物中丝状菌的繁殖。
此外，废水中含过多量的糖类碳水化合物时，诸如球衣菌属的丝状菌能直接将葡萄糖、乳糖等糖类物质作为能源加以吸收利用，同时分泌出高粘性物质覆盖在菌胶团细菌表面，从而大大提高了污泥的水结合率。
污泥膨胀原因与解决办法废水生物处理就是利用有关微生物得代谢过程,就是对废水中有机物进行降解或转化得过程。
微生物在降解有机物得同时其本身也得到了增殖。
污泥膨胀有两种类型,一就是山于活性污泥中大量丝状菌得繁殖而引起得污泥线状菌膨胀,1 就是山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、鼠李糖与脱氧核糖等形成得多类糖)而引起得非丝状菌性膨胀。
污泥丝状菌膨胀可根据丝状微生物对环境条件与基质种类要求得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;⑷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)二沉池中污泥得SVI值大于200.nl/g;(2)回流污泥浓度下降;(3)二沉池中污泥层增高。
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，曲于比表面积大得丝状菌获取基质得能力要强于菌胶团，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得最大比生长速率与饱与常数,分析线状菌与菌胶团得竞争悄况；(3)饥饿假说:将活性污泥中微生物分为三类，第一类就是菌胶团细菌，第二类就是具有高基质亲与力但生长缓慢得耐饥饿丝状菌，第三类就是对溶解氧有高亲与力、对饥饿高度敏感得快速生长丝状菌；(4)存储选择理论:在底物风度得状态下，非丝状菌具有贮存底物得能力,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。
但就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得污泥膨胀假说，如果缺氧区得反硝化不充分，导致好氧区存在亚硝酸氮，那中间产物NO、N2O就会抑制菌胶团得好氧细胞色素,进而抑制其好氧悄况下得基质利用，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打N2O,丝状菌就不会在好氧段被抑制，因而更具竞争优势。
活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施活性污泥法运行中的异常现象及其防止措施在运行中，有时会出现异常情况，使污泥随二沉池出水流失，处理效果降低.下面介绍运行中可能出现的几种主要异常现象及其防止措施。
1、污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。
当污泥变质时，污泥就不易沉降，含水率上升，体积膨胀，澄清液减少，这种现象叫污泥膨胀.污泥膨胀主要是大量丝状菌（特别是球衣菌)在污泥内繁殖，使污泥松散、密度降低所致。
其次，真菌的繁殖也会引起污泥膨胀，也有由于污泥中结合水异常增多导致污泥膨胀.活性污泥的主体是菌胶团。
与菌胶团比较，丝状菌和真菌生长时需较多的碳素，对氮、磷的要求则较低。
它们对氧的要求也和菌胶团不同，菌胶团要求较多的氧（至少0.5mg/L)才能很好地生长，而真菌和丝菌(如球衣球）在低于0.1mg/L的微氧环境中，才能较好地生长。
所以在供氧不足时，菌胶团将减少,丝状菌、真菌则大量繁殖。
对于毒物的抵抗力，丝状细菌和菌胶团也有差别,如对氯的抵抗力，丝状菌不及菌胶团。
菌胶团生长适宜的pH值范围在6-8，而真菌则在pH值等于4.5—6.5之间生长良好,所以pH值稍低时,菌胶团生长受到抑制,而真菌的数量则可能大大增加.根据上海城市污水厂经验,水温也是影响污泥膨胀的重要因素。
丝状菌在高温季节(水温在25摄氏度以上)宜于生长繁殖，可引起污泥膨胀。
因此，污水中如碳水化合物较多，溶解氧不足，缺乏氮、磷等养料，水温高或pH值较低情况下，均易引起污泥膨胀。
此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等,也会引起污泥膨胀.排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀.由此可见,为防止污泥膨胀后，解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。
如缺氧、水温高等加大曝气量，或降低水温,减轻负荷，或适当降低MLSS值，使需氧量减少等;如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷，必要时还要停止进水“闷曝”一段时间；如缺氮、磷等养料，可投加硝化污泥或氮、磷等成分；如pH值过低,可投加石灰等调节pH；若污泥大量流失,可投加5-10mg/L氯化铁，促进凝聚，剌激菌胶团生长，也可投加漂白粉或液氯(按干污泥的0.3％—0。
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。
(1)污泥性状异常、污泥膨胀及其异常出水中悬浮固体 (ESS)的多少会极大地影响到处理的效果。
由于进水中SS大局部已通过格栅、沉砂、初沉等预处理工艺而被去除，残留的少量SS在进入曝气池后被活性污泥所吸附并构成了污泥的组成局部，因此 ESS实际上系由外漂的污泥所组成， ESS的多寡与活性污泥的沉降凝聚性能以及二沉池的运行工况有关。
对正常的处理系统， ESS应小于 30mg／L 或仅占活性污泥浓度的％以下，即曝气池中污泥质量浓度为 2～4g／L 时， ESS应为 10—20mg／L。
假设超过这一限度，即说明污泥性状不良，其往往是因大块或小颗粒污泥上浮及污泥膨胀所致。
① 大块污泥上浮沉淀池断断续续见有拳头大小污泥上浮。
引起大块污泥上浮有两种情况。
a.反硝化污泥上浮污泥色泽较淡，有时带铁锈色。
造成原因是曝气池内硝化程度较高，含氮 -化合物经氨化作用及硝化作用被转化成硝酸盐， N03—N 浓度较高，此时假设沉淀池因回流比过小或回流不畅等原因使泥面升高，污泥长期得不到更新，沉淀池底部污泥可因缺氧而使硝酸盐反硝化，产生的氮气呈小气泡集结于污泥上，最终污泥大块上浮。
改良方法是：加大回流比，使沉淀池污泥更新并降低污泥池泥层；减少泥龄，多排泥以降低污泥浓度；还可适当降低曝气池的 DO 水平。
上述措施可降低硝化作用，以减少硝酸盐的来源。
b.腐化污泥与反硝化污泥的不同之处在于污泥色黑，并有强烈恶臭。
产生原因为二沉池有死角，造成积泥，时间长后，即厌氧腐化，产生H 2S，C02，H2等气体，最终使污泥向上浮。
解决方法为消除死角区的积泥，例如经常用压缩空气在死角区充气，增加污泥回流等。
对容易积泥的区域，应在设计中设法予以改良。
② 小颗粒污泥上浮小颗粒污泥不断随出水带出，俗称漂泥。
引起漂泥的原因大致可分如下几种。
a.进水水质，如 pH 值、毒物等突变，使污泥无法适应或中毒，造成解絮。
b.污泥因缺乏营养或充氧过度造成老化。
c.进水氨氮过高、 C／N 过低，使污泥胶体基质解体而解絮。
生化系统活性污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀摘要：从活性污泥上浮、膨胀的原因着手，探讨生化系统中污泥活性抑制、污泥上浮检测与控制及控制沉淀池中污泥膨胀的手段。
关键词：活性污泥污泥上浮丝状菌污泥膨胀检测控制选择器活性污泥工艺引言：在采用活性污泥法处理废水的运行过程中，有多种原因可引起生化体统（曝气池）中污泥活性受到抑制，导致生化系统中污泥上浮和沉淀池中污泥膨胀，从而使有机物的去除率下降。
污泥膨胀、上浮的问题是活性污泥自产生以来一直伴随并常常发生的一个棘手的问题。
其主要特征是：污泥结构松散，质量变轻，体积膨大，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到400以上；大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀池难以固液分离，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、上浮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。
生化池（曝气池）中污泥活性一旦受到抑制，就会导致微生物性质和类群的改变、有机底物的去除率下降。
有些微生物（如丝状菌）的过量增长会形成泡沫或浮渣，运行时机械应力、挟裹气泡等均会使活性污泥的比重降低而上浮飘走，流入二沉池会引起二沉池污泥膨胀，不仅增加了出水中的悬浮固体量，而且会大大降低生物反应系统（曝气池）中活性污泥的活性和数量。
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、污泥上浮及生化体统中污泥活性受抑制，各方面的理论很多，但并不完全一致。
本文在阅读大量文献基础上，对导致活性污泥活性抑制与膨胀、上浮的原因、检测方法和控制技术进行了讨论，整理出几种较为成熟且有普遍意义的观点，并归纳如下。
1 引起活性污泥上浮的主要因素1.1 进水水质1.1.1 过量的表面活性物质和油脂类化合物这类物质可以影响细胞质膜的稳定性和通透性，使细胞的某些必要成分流失而导致微生物生长停滞和死亡。
当曝气池进水中含有大量这类物质时，会产生大量泡沫（气泡），这些气泡很容易附聚在菌胶团上，使活性污泥的比重降低而上浮。
另外，当进水含油脂量过高时，经过曝气与混合，油脂会附聚在菌胶团表面，使细菌缺氧死亡，导致比重降低而上浮[1-3]。
1.1.2 pH值冲击过高或过低的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里酶的催化作用以及微生物对营养物质的吸收。
当连续流曝气反应池内pH＜4.0或pH＞11.0时，多数情况下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致发生污泥上浮[4]。
用SBR法处理啤酒废水和化工废水的实验结果表明：当进水pH值为2.5－5.0和10.0－12.0时，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越严重，上浮污泥量越多。
控制低pH值（3.5-7.0）的反应周期内pH值不变，两种废水的活性污泥在pH≤5.5时就开始出现污泥上浮[5-6]。
另一方面，随着pH值的增加，由于胞外聚合物（Extra Celluar Polymer）的电离官能团增加，活性污泥絮凝作用增加（尽管带的负电性增加），但当pH值超过一定范围后，絮凝作用下降。
可见，这时的电排斥作用增加，也会造成活性污泥脱絮（悬浮、不絮凝、反絮凝（deflocculation）和上浮[6]。
1.1.3 盐含量的影响对进水的pH值调整不能消除碱度对活性污泥的影响。
对碱性进水调pH值，虽然中和了碱性物质，但产生了盐。
盐溶液浓度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[7]。
如微生物所处的溶液渗透压发生突变，就会导致细胞死亡。
1.1.4 水温过热组成活性污泥的微生物适合的温度范围一般为15－35℃，超过45℃时会使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮（经过长期驯化的或特殊微生物除外）[8]。
另外，Klaus Kriebitzsch等在用SBR工艺测定温度对细胞内酶活性影响的试验中也发现，温度在20、30和40℃时酶活性较好，大于50℃之后，酶的活性明显下降。
1.1.5 致毒性底物对好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量过高的COD、有机物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有机酸等）、硫化物、重金属及卤化物。
高底物浓度可与细胞酶活动中心形成稳定的化合物，导致基质不能接近，无法被降解，甚至使细胞中毒死亡。
重金属离子进人细胞后主要与酶或蛋白质上的-SH基结合而使之失活或变性。
微量的重金属离子还能在细胞内不断积累最终对微生物发生毒害作用（微动作用）。
卤化物最常见的是碘和氯，碘不可逆地与菌体蛋白质（或酶）的酪氨酸结合，生成二碘酪氨酸，使菌体失活。
氯与水合成次氯酸，其分解产生强氧化剂。
而且废水中有机物的突变，使原被驯化好的并能降解有机毒物的微生物减少或消失。
1.2 工艺运行1.2.1 过量曝气微生物处于饥饿状态而引起自身氧化进人衰老期，池中溶解氧浓度（DO）上升；或者由于污泥活性差，曝气叶轮线速度过高，供氧过多。
总之，DO上升，短期内污泥活性可能很好，因为新陈代谢快，有机物分解也快，但时间一久，污泥被打得又轻又碎（但无气泡），象雾花片似的飘满沉淀池表面，随水流走。
这种污泥色浅，活性差，耗氧速率下降，污泥体积和污泥指数增高，处理效果明显降低。
1.2.2 缺氧引起的污泥上浮污泥呈灰色，若缺氧过久则呈黑色，并常带有小气泡。
1.2.3 反硝化引起的污泥上浮当废水中有机氨化合物含量高或氨氮高时，在适宜条件下可被硝酸菌和亚硝酸菌氧化为NO3-，如二沉池积泥或停留时间过长，NO3-还原产生的N2会被活性污泥絮凝体所吸附，使得活性污泥上浮。
1.2.4 回流量太大引起的污泥上浮回流量突增，会使气水分离不彻底，曝气池中的气泡带到沉淀区上浮，这种污泥呈颗粒状，颜色不变，上翻的方向是从导流区壁直向沉淀区壁成湍流翻动。
1.2.5 二沉池池底积泥引起的污泥上浮如果二沉池底泥发酵，产生的CO2和H2也会附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。
污泥腐化产生CH4、H2S后卜浮，首先是一个个小气泡逸出水面，紧接着有黑色污泥上浮。
1.3 活性污泥丝状菌过量生长及其控制产生的污泥上浮1.3.1 温度与负荷微丝菌（Mocrothrix patvicella）的最佳生长条件是温度在12－15℃，污泥负荷小于0.1kg/（kg·d）。
它的天然疏水性会引起活性污泥的脱水性差，最高为490mL/g。
在温度高于20℃后、即使污泥负荷是0.2kg/(kg·d)，M.parvicella也不增值。
它打碎成30－80μm的碎片，成浮渣形式而上浮。
1.3.2 表面活性物质、类脂化合物及机械应力作用引起低负荷膨胀和污泥上浮的最频繁的丝状菌是：微丝菌、0092型、0041型。
在进水中表面活性物质和类脂化合物浓度的升高、接种和机械应力也会引起放线菌（Actinomycetes）的增长。
Kappeleretal观察到机械应力（如离心泵）损坏紧密的活性污泥絮凝体并导致微丝菌的过量增长[9]。
1.3.3 过量投加丝状菌抑制剂在曝气池流出槽中注人过氧化氢，数天后，丝状菌就消失，SVI从580mL/g下降至178mL/g。
且过氧化氢也有确保曝气池DO和去除H2S臭味的效果。
但若加人量太多会引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。
2、沉淀池（二次沉淀池）中污泥膨胀原因污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。
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，过量的碳源将被转弯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。
非丝状菌膨胀发生情况较少，且危害并不十分严重，在这里就不着重研究。
丝状菌膨胀在日常实际工作中较为常见，成因也十分复杂。
影响丝状菌污泥膨胀的因素有很多，但我们首先应该认识到的是活性污泥是一个混合培养系统，其中至少存在着30种可能引起污泥膨胀的丝状菌。
而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微生物。
它的存在对净化污水起着很好的作用。
它对保持污泥的絮体结构，保持生化处理的净化效率，及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用等都有很重要的意义。
事实也证明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时是不会产生污泥膨胀，只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，才会出现污泥膨胀现象。
2.1污泥负荷对污泥膨胀的影响一般认为活性污泥中的微生物的增长都是符合Monod方程的：Sμ=μmaxK S +S式中μ----微生物比增长速率，d-1；μ=1/x * dx/dtX----生物体浓度，mg/L；S----生长限制性基质浓度(残留与溶液中的基质浓度)，mg/L；K S-----饱和常数（半速度常数），其值为μ=μmax/2时的基质浓度，mg/L；μmax-----在饱和浓度中微生物的最大比增长速率，d-1研究证明大多数的丝状菌的K S和μmax值比菌胶团的低，所以，按照以上Monond方程，具有低K S和μmax值的丝状菌在低基质浓度条件下具有高的增长速率，而具有较高K S和μmax值的菌胶团在高基质浓度条件下才占优势。
同样认为低负荷对于丝状菌生长有利的理论还有表面积/容积比（A/V）假说。
这里的表面积和容积，是指活性污泥中微生物的表面积与体积。
该假说认为伸展于絮凝体之外的丝状菌的比表面积（A/V）要大大超过菌胶团细菌的比表面积。
当微生物处于受基质限制和控制的状态时，比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利，结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌。
低负荷易导致污泥膨胀这一观点无论是在实际运行中还是在理论上都有了较为成熟的解释。
但在我国，通常生化反应的负荷设计都是较高的，的大量污泥膨胀却是在高负荷条件下发生的，这引起了人们对该理论的怀疑。
事实上，在高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的。
我们下面就针对溶解氧DO对于污泥膨胀的影响。
2.2溶解氧浓度对污泥膨胀的影响微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。
溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数，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浓度一直被认为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。
