活性污泥法的關(guān)鍵技術(shù)是活性污泥沉降性能的好壞，它直接影響了出水水質(zhì)，而污泥膨脹是惡化處理水質(zhì)的重要原因。

污泥膨脹分絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹兩類。其中90%是由絲狀菌引起的，只有10%左右是由非絲狀菌引起的。今天，我們就來講一講絲狀菌膨脹的原因及控制措施。

絲狀菌

1、絲狀菌污泥膨脹的原因

1.1 進水水質(zhì)

1.1.1 原水中營養(yǎng)物質(zhì)含量不足

活性污泥法處理污（廢）水的過程，就是污泥中的微生物種群不斷地吸收、利用水中污染物，在自身增殖的同時，將污染物加以降解的過程。隨反應(yīng)的進行需要多種營養(yǎng)物質(zhì)保證其正常的新陳代謝活動，并維持生物的動態(tài)平衡和活動。若微生物的食物不足，會使低營養(yǎng)型微生物絲硫細菌、貝氏硫細菌過度繁殖，在與菌膠團細菌的競爭中占優(yōu)。

1.1.2 原水中碳水化合物和可溶性物質(zhì)含量高

絲狀菌與其它菌種相比有其自身的一些特點，它對高分子物質(zhì)的水解能力弱，較難吸收不溶性物質(zhì)。所以，當(dāng)廢水中含有較多量的可溶性有機物時，有利于底物中絲狀菌的繁殖。此外，廢水中含過多量的糖類碳水化合物時，諸如球衣菌屬的絲狀菌能直接將葡萄糖、乳糖等糖類物質(zhì)作為能源加以吸收利用，同時分泌出高粘性物質(zhì)覆蓋在菌膠團細菌表面，從而大大提高了污泥的水結(jié)合率。

1.1.3 硫化物含量高

正常的活性污泥中硫代謝絲狀菌含量不多，若污水中硫化物含量偏高（這種情況多存在于工業(yè)廢水中），容易引起諸如硫化菌、貝氏硫化菌等硫代謝絲狀菌的過量增殖，致使引發(fā)污泥膨脹。

1.1.4 進水波動

進水波動是指進入活性污泥反應(yīng)器的原水在流量以及有機物濃度、種類方面的改變。如果曝氣池中有機物濃度突然增加，就會因微生物呼吸迅速致使溶解氧含量降低，此時絲狀菌在爭奪氧中占優(yōu)，大量繁殖，引起污泥膨脹。

1.2 反應(yīng)器環(huán)境

1.2.1 溫度

反應(yīng)器底物中每種細菌都有自己的最適宜生長溫度，在最適宜生長溫度下，其繁殖旺盛，競爭力強。如果溫度較低，污水中微生物代謝速度較慢，會積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值增高，從而可能會引起污泥膨脹。溫度對絲狀菌的影響也是很普遍的，絲狀菌膨脹對溫度具有敏感性，在其它條件等同的情況下，10℃時產(chǎn)生嚴重的污泥膨脹現(xiàn)象；將反應(yīng)器溫度提高到22℃，不再產(chǎn)生污泥膨脹。這也是大多數(shù)活性污泥在冬季時會產(chǎn)生污泥膨脹或者污泥膨脹更加嚴重的原因之一。

1.2.2 溶解氧

溶解氧作為構(gòu)成活性污泥混合液三要素（氣、水、泥）之一，是許多生物降解反應(yīng)的必要條件。菌膠團細菌和浮游球衣菌等絲狀菌對溶解氧需要量差別比較大，菌膠團細菌是好氧菌，而絕大多數(shù)絲狀菌是適應(yīng)性強的微好氧菌。因此，若溶解氧含量不足，菌膠團菌的生長受到抑制，而絲狀菌仍能正常利用有機物，在競爭中占優(yōu)。

1.2.3 pH值

pH值較低，會導(dǎo)致絲狀真菌的繁殖而引起污泥膨脹。活性污泥微生物最適宜的pH值范圍是6.5~8.5；pH值低于6.5時利于真菌生長繁殖；pH值低至4.5時，絲狀真菌將完全占優(yōu)，活性污泥絮體遭到破壞，所處理的水質(zhì)惡化。

1.2.4 BOD－污泥負荷

BOD污泥負荷是設(shè)計活性污泥反應(yīng)池和控制其運行的重要指標(biāo)。

2、絲狀菌引起污泥膨脹的控制方法

2.1 投加藥劑法控制污泥膨脹

污泥膨脹的早期控制方法主要是靠外加藥劑（如消毒劑）直接殺死絲狀菌或投加無機或有機混凝劑增加污泥絮體的密度來改善污泥絮體的沉降性能。目前此類方法仍運用于某些污水處理廠。

2.1.1 投加氧化劑

（1）投加Cl2或漂白粉?？刂莆勰嗯蛎洸捎玫膫鹘y(tǒng)氧化劑是Cl2。具有氧化能力的Cl2、HOCl和次氯酸根滲入細胞后，能破壞菌體內(nèi)的酶系統(tǒng)，導(dǎo)致細胞死亡。絕大程度上說的絲狀菌都可通過加氯氣加以控制。

（2）投加H2O2。雙氧水在控制污泥絲狀菌膨脹中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。有研究發(fā)現(xiàn)，控制絲狀菌的最少投量是0.1 g/kg·d（H2O2/MLSS）時，將會破壞脫磷作用，投加一段時間后（大概10天）脫磷作用會慢慢恢復(fù)。H2O2的毒性對脫氮作用只有少量的影響，在檢測中沒有發(fā)現(xiàn)氨、氮和硝酸鹽氮有明顯變化。

（3）投加O3。投加臭氧也可以控制絲狀菌引起的污泥膨脹，臭氧還能有效地改善硝化作用和提高難降解有機物的去除率，臭氧一般投加在好氧區(qū)。

2.1.2 投加凝聚劑

投加合成的有機聚合物、鐵鹽、鋁鹽等混凝劑均可以通過其凝聚作用來提高污泥的壓密性增加污泥的比重；投加高嶺土、碳酸鈣、氫氧化鈣等也可以通過提高污泥的壓密性來改善污泥的沉降性能。

當(dāng)污泥膨脹發(fā)生時，采用上述方法能較快地降低SVI值，但是沒有從根本上控制住絲狀菌的繁殖。一旦停止加藥，污泥膨脹可能又會出現(xiàn)。加藥改變了微生物的生長環(huán)境，無疑會對污水處理廠的穩(wěn)定運行產(chǎn)生負面影響，因此只能作為臨時應(yīng)急只用。

2.2 改善環(huán)境法控制污泥膨脹

通過對污泥膨脹機理不斷深入的研究和對絲狀菌作用的進一步了解，對于污泥膨脹的控制方法也隨之由簡單的投藥等方法發(fā)展到應(yīng)用生態(tài)學(xué)的原理調(diào)節(jié)處理工藝運行條件及反應(yīng)器環(huán)境條件，通過協(xié)調(diào)菌膠團菌微生物與絲狀菌共生關(guān)系，從根本上消除污泥的絲狀菌膨脹問題。

2.2.1 增設(shè)生物選擇器

早在上世紀(jì)70年代人們就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曝氣池中混合液呈推流狀態(tài)并形成一個明顯的底物濃度梯度時，不易發(fā)生污泥膨脹。生物選擇器的設(shè)計原理就是使曝氣池中的生態(tài)環(huán)境有利于選擇性地發(fā)展菌膠團細菌，應(yīng)用生物競爭的機制控制絲狀菌的過度增殖，從而控制污泥膨脹。我們可在曝氣池之前設(shè)一個小池，局部地提高F/M值，或把曝氣池前端設(shè)置成高負荷接觸區(qū)，選擇性地培養(yǎng)菌膠團細菌，使其成為優(yōu)勢菌種。

選擇器可分為好氧、缺氧和厭氧三種類型。好氧選擇器的工作原理是利用菌膠團細菌能在高負荷底物濃度中迅速繁殖并貯存這些底物，而此時絲狀菌的增長速率并不能明顯地提高。高負荷接觸之后的曝氣反應(yīng)中，菌膠團細菌利用貯存的底物大量繁殖生長，絲狀菌因食物缺乏而使其生長收到抑制。缺氧選擇器的工作原理是大部分菌膠團細菌能夠利用硝酸鹽中的化合態(tài)氧作氧源生長繁殖。而絲狀菌此功能較弱，所以生長受到抑制。

2.2.2 采用SBR工藝

從SBR法的反應(yīng)階段其底物濃度的變化可以看出，SBR法不易發(fā)生污泥膨脹。SBR法反應(yīng)階段的底物濃度變化相當(dāng)于普通污泥曝氣池分格數(shù)為無窮多時的情況（因為普通污泥處理法曝氣池分格數(shù)越多越接近推流式）。這就有利于菌膠團細菌在競爭中處于優(yōu)勢。此外，SBR法的優(yōu)點還有：進水和反應(yīng)開始階段的反應(yīng)器處于厭氧狀態(tài)，有利于抑制絲狀菌的過量生長；SBR法的污泥齡短，比增值速率較小的絲狀菌不能很好地繁殖；可以省去初沉池相對減少廢水中溶解性底物的比例，同時增加了總懸浮固體量。由此可見，SBR本身就是一個很好地防止污泥膨脹的選擇器。

2.2.3 回流污泥再生法

此法主要應(yīng)用在脫氮除磷工藝中，將二沉池排出的回流污泥排入一單獨設(shè)置的曝氣池內(nèi)進行曝氣，將微生物體內(nèi)貯存物質(zhì)氧化，從而使菌膠團細菌具有最大吸附和貯存能力，使污泥得到充分再生并恢復(fù)活性，所以可以在與絲狀菌的競爭中獲得優(yōu)勢，抑制絲狀菌的過量繁殖。