活性污泥膨胀及其控制措施

一、什么是“活性污泥”?

活性污泥法自1914年由英国曼彻斯特的阿登和洛克特发起以来，已广泛应用于生活废水和工业废水的处理。所谓活性污泥是由细菌、原生动物、悬浮物和胶体物质等微生物混合而成的絮状颗粒，对有机物具有很强的吸附和分解能力。絮凝剂结构具有良好的沉降性能，将处理后的水与污泥分离，z终达到通过嘴净化废水的目的。活性污泥法的关键是活性污泥。其沉淀性能直接影响出水水质。

二、什么是“污泥膨胀”?

污泥膨胀是活性污泥处理系统运行中的异常情况之一。其明显现象是结构活性污泥絮体比普通絮体松散，体积膨胀，含水量上升，不利于污泥基质对污水中营养物质的吸收和降解，大量微生物消失，影响后续结构的沉降效果。

三、污泥膨胀的测定指标

污泥沉降性能评价常用指标有以下类型: ①污泥沉降比:活性污泥反应器中混合液静置30分钟后形成的沉淀污泥体积占原混合液体积的百分比。正常活性污泥静置30分钟后，一般接近其z大密度，这反映了沉淀池中活性污泥的浓度，即SV30。(2)污泥体积指数:静态沉淀30分钟后曝气池出口混合溶液中每克干污泥沉淀污泥所占体积。它可以指示活性污泥中细菌胶的结合水比。(3)污泥沉降速率:混合溶液静置一段时间后，形成清晰的泥水分界线。之后，它将进入沉淀阶段，分界线将以恒定速度下降。④丝状菌长度:每单位体积活性污泥中丝状菌的长度，用于表示丝状菌含量。

四、污泥膨胀的诱因

目前，污泥膨胀的研究可分为两个方面，一是从工艺操作的角度。例如，调节污水的酸碱度、溶解氧和污泥龄。另一方面，研究了引起污泥膨胀的微生物。这两个方面是相互影响、相互制约的。从现有研究结果来看，活性污泥膨胀的发生与以下因素有关。

1进水水质(1)进水中氮磷营养缺乏:当进水中氮磷含量不足时，丝状微生物如:贝叶斯硫细菌、浮游耶路撒冷分枝杆菌等丝状细菌会过度繁殖，导致丝状污泥膨胀。zuiz近的研究表明，当磷充足而氮不足时，由于营养比例的不平衡，会发生非丝状菌污泥膨胀。因此，常规污泥工艺中生化需氧量:氮:磷=100: 5: 1应严格控制。如果发生污泥膨胀，氨水、尿素、硫胺素等。应该添加。

(2)进水碳水化合物含量高，含有大量可溶性有机物:在引起丝状污泥膨胀的微生物中，嘴是泥炭藓属的代表属。它可以直接利用葡萄糖、乳糖等碳水化合物物质作为能源，同时分泌覆盖胶束细菌表面的高粘性物质，从而大大提高污泥的结合水率，造成非丝状污泥膨胀。此外，活性污泥中的丝状细菌对大分子物质的水解能力较弱，与其他细菌相比难以吸收不溶性物质。因此，当进水中含有更多可溶性有机物时，丝状细菌很容易利用自身繁殖，导致丝状细菌膨胀。

(3)进水中硫化物含量高，腐烂或早期消化污水:正常活性污泥中硫代谢丝状菌含量不高。污水在排水管道和初沉池中存放或停留时间过长，基质中硫化物含量过高，容易导致硫化物细菌和贝氏体硫化物等硫代谢丝状细菌的过度繁殖

温度是影响微生物生长和存活的重要因素之一。每种微生物都有自己合适的生长温度。在一定的温度范围内，浮游动物和硫菌灵占优势可能会导致污泥膨胀。有些人认为，通过观察丝状细菌膨胀的主要原因以及在5℃、12℃和20℃下细菌的生长，低温有利于丝状细菌的生长。一些研究还表明，在其他条件相同的情况下，10℃时会发生严重的污泥膨胀。例如，当反应器温度升至22℃时，污泥膨胀将不再发生。这也是大多数活性污泥在冬天膨胀的原因之一。

4溶解氧溶解氧作为活性污泥混合物的三种元素(气体、水和泥浆)之一，是许多生物降解反应的必要条件。保持一定的溶解氧含量是控制反应器的非常重要的因素之一。在低溶解氧条件下，一些丝状细菌(如1701型泥炭藓菌)由于饱和常数Ko小和对低浓度溶解氧的亲和力大而快速增殖。然而，“膨胀”和“非膨胀”之间的溶解氧临界值并不固定，因为该值还取决于反应器中活性污泥负荷Bx的实际值。

5BOD-污泥负荷BOD-污泥负荷是设计活性污泥反应池和控制其运行的重要指标。许多学者发现，当污泥负荷在0.25 ~ 0.45公斤生化需氧量/公斤MLSS范围内时。沉降性能良好，SVI值将超过此范围。

此外，污泥膨胀也可能是由于污泥龄过长和有机物浓度梯度小造成的。

6进水含有有毒物质

有毒有害物质，如: H2S、苯酚、醛和酮，不利于絮体的形成，会增加SVI。据报道，当城市污水中H2S浓度超过1 ~ 2毫克/升时，可能会发生污泥膨胀。预曝气可用于控制这种类型的膨胀，或者重金属盐可用于形成沉淀物以去除H2S等。

此外，污泥排放不畅也是非丝状污泥膨胀的诱因。

五、污泥膨胀的控制措施

1临时控制措施临时控制措施包括活性污泥加重沉淀辅助法和灭菌法。

(1)活性污泥加重助沉法是指在膨胀污泥中加入有机或无机混凝剂，如:聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂，以增加活性污泥的比重，使其在沉淀池中易于分离。助凝剂的用量不应太大，否则很容易破坏细菌的生物活性，降低处理效果。沉降辅助方法通常用于控制非丝状污泥的膨胀。

(2)灭菌法是指在丝状菌膨胀的污泥中加入化学药剂，杀死和抑制丝状菌。常用的灭菌剂包括氯化钠、二氧化氯、二氧化氯、H2O2、漂白剂等。然而，氯和其他灭菌剂是微生物的非选择性杀灭剂，其可以杀灭丝状细菌和类杆菌。H2O2可以破坏具有大絮状物的丝状细菌，但是不能破坏存在于絮状物中的丝状细菌。

不推荐临时控制方法，因为操作控制不容易掌握，不能解决污泥膨胀问题，这也将带来污水水质恶化的不利后果。

2工艺操作规程控制措施工艺操作规程控制措施用于因操作控制不当造成的污泥膨胀。例如，消化污水产生的污泥膨胀时可以充气，或者沉淀池中的污泥应及时刮除。对于氮磷等营养缺乏引起的污泥膨胀，可以及时添加尿素、铵盐等或与生活污水混合处理，使氮磷控制在BOD5: N: P=100: 5: 1左右。在这种情况下，当控制污泥膨胀时，适当增加污泥负荷可以加快污泥的回收速度。由于溶解氧低导致污泥膨胀，可以增加鼓风机，通过增加供氧来解决问题。低酸碱度污泥膨胀可调节进水水质；由于低负荷引起的污泥膨胀，在没有降低处理功能的情况下，可以适当增加负荷。

3环境法规控制法环境法规竞赛的起点