引言：

在采用活性污泥法處理廢水的運(yùn)行過程中，有多種原因可引起生化體統(tǒng)（曝氣池）中污泥活性受到抑制，導(dǎo)致生化系統(tǒng)中污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹，從而使有機(jī)物的去除率下降。

污泥膨脹、上浮的問題是活性污泥自產(chǎn)生以來一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問題。其主要特征是：污泥結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，體積膨大，沉淀壓縮性能差；SV值增大，有時(shí)達(dá)到90%，SVI達(dá)到400以上；大量污泥流失，出水渾濁；二次沉淀池難以固液分離，回流污泥濃度低，有時(shí)還伴隨大量的泡沫的產(chǎn)生，無法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹、上浮是生化處理系統(tǒng)較為嚴(yán)重的異常現(xiàn)象之一，它直接影響出水水質(zhì)，并危害整個(gè)生化系統(tǒng)的運(yùn)作。

生化池（曝氣池）中污泥活性一旦受到抑制，就會(huì)導(dǎo)致微生物性質(zhì)和類群的改變、有機(jī)底物的去除率下降。有些微生物（如絲狀菌）的過量增長(zhǎng)會(huì)形成泡沫或浮渣，運(yùn)行時(shí)機(jī)械應(yīng)力、挾裹氣泡等均會(huì)使活性污泥的比重降低而上浮飄走，流入二沉池會(huì)引起二沉池污泥膨脹，不僅增加了出水中的懸浮固體量，而且會(huì)大大降低生物反應(yīng)系統(tǒng)（曝氣池）中活性污泥的活性和數(shù)量。

污泥膨脹的發(fā)生率是相當(dāng)高的，在歐洲近50%的城市污水廠每年都會(huì)有不同程度的污泥膨脹發(fā)生，在我國的發(fā)生率也非常高�；�本上目前各種類型的活性污泥工藝都會(huì)發(fā)生污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長(zhǎng)的時(shí)間來調(diào)整。針對(duì)污泥膨脹、污泥上浮及生化體統(tǒng)中污泥活性受抑制，各方面的理論很多，但并不完全一致。本文在閱讀大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對(duì)導(dǎo)致活性污泥活性抑制與膨脹、上浮的原因、檢測(cè)方法和控制技術(shù)進(jìn)行了討論，整理出幾種較為成熟且有普遍意義的觀點(diǎn)，并歸納如下。

1 引起活性污泥上浮的主要因素
 
1.1 進(jìn)水水質(zhì)

1.1.1 過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物

這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過高時(shí)，經(jīng)過曝氣與混合，油脂會(huì)附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。

1.1.2 pH值沖擊

過高或過低的pH值會(huì)影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣 反應(yīng)池內(nèi)pH＜4.0或pH＞11.0時(shí)，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。用SBR法處理啤酒廢水和化工廢水的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5－5.0和10.0－12.0時(shí)，pH值越低（或越高），污泥活性受抑制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多�？刂频蚿H值（3.5-7.0）的反應(yīng)周期內(nèi)pH值不變，兩種廢水的活性污泥在pH≤5.5時(shí)就開始出現(xiàn)污泥上浮。另一方面，隨著pH值的增加，由于胞外聚合物（Extra Celluar　Polymer）的電離官能團(tuán)增加，活性污泥絮凝作用增加（盡管帶的負(fù)電性增加），但當(dāng)pH值超過一定范圍后，絮凝作用下降�？梢�，這時(shí)的電排斥作用增加，也會(huì)造成活性污泥脫絮（懸浮、不絮凝、反絮凝（deflocculation）和上浮[6]。
 
1.1.3 鹽含量的影響

對(duì)進(jìn)水的pH值調(diào)整不能消除堿度對(duì)活性污泥的影響。對(duì)堿性進(jìn)水調(diào)pH值，雖然中和了堿性物質(zhì)，但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。如微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生突變，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

1.1.4 水溫過熱

組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15－35℃，超過45℃時(shí)會(huì)使活性污泥中大部分微生物死亡而上�。ń�(jīng)過長(zhǎng)期馴化的或特殊微生物除外）。另外，Klaus Kriebitzsch等在用SBR工藝測(cè)定溫度對(duì)細(xì)胞內(nèi)酶活性影響的試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，溫度在20、30和40℃時(shí)酶活性較好，大于50℃之后，酶的活性明顯下降。

1.1.5 致毒性底物

對(duì)好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過高的COD、有機(jī)物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機(jī)酸等）、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細(xì)胞酶活動(dòng)中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對(duì)微生物發(fā)生毒害作用（微動(dòng)作用）。鹵化物最常見的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)（或酶）的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑。而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。

1.2 工藝運(yùn)行

1.2.1 過量曝氣
 
微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)人衰老期，池中溶解氧濃度（DO）上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多�？傊�，DO上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因?yàn)樾玛惔�謝快，有機(jī)物分解也快，但時(shí)間一久，污泥被打得又輕又碎（但無氣泡），象霧花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。

1.2.2 缺氧引起的污泥上浮

污泥呈灰色，若缺氧過久則呈黑色，并常帶有小氣泡。

1.2.3 反硝化引起的污泥上浮

當(dāng)廢水中有機(jī)氨化合物含量高或氨氮高時(shí)，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池積泥或停留時(shí)間過長(zhǎng)，NO3-還原產(chǎn)生的N2會(huì)被活性污泥絮凝體所吸附，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，會(huì)使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動(dòng)。

1.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮

如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2和H2也會(huì)附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮，首先是一個(gè)個(gè)小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。

1.3 活性污泥絲狀菌過量生長(zhǎng)及其控制產(chǎn)生的污泥上浮

1.3.1 溫度與負(fù)荷

微絲菌（Mocrothrix patvicella）的最佳生長(zhǎng)條件是溫度在12－15℃，污泥負(fù)荷小于0.1kg/（kg·d）。它的天然疏水性會(huì)引起活性污泥的脫水性差，最高為490mL/g。在溫度高于20℃后、即使污泥負(fù)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 表面活性物質(zhì)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用

引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮的最頻繁的絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類脂化合物濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會(huì)引起放線菌（Actinomycetes）的增長(zhǎng)。Kappeleretal觀察到機(jī)械應(yīng)力（如離心泵）損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過量增長(zhǎng)[9]。

1.3.3 過量投加絲狀菌抑制劑

在曝氣池流出槽中注人過氧化氫，數(shù)天后，絲狀菌就消失，SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過氧化氫也有確保曝氣池DO和去除H2S臭味的效果。但若加人量太多會(huì)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）中污泥膨脹原因
 
污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷太高的時(shí)候，此時(shí)細(xì)菌吸附了大量有機(jī)物，來不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質(zhì)，使得表面附著物大量增加，很難沉淀壓縮。而當(dāng)?shù)獓?yán)重缺乏時(shí)，也有可產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因?yàn)槿羧钡�，微生物便于工作不能充分利用碳源合成�?xì)胞物質(zhì)，過量的碳源將被轉(zhuǎn)彎為多糖類胞外貯存物，這種貯存物是高度親水型化合物，易形成結(jié)合水，從而影響污泥的沉降性能，產(chǎn)生高粘性的污泥膨脹。非絲狀菌污泥膨脹發(fā)生時(shí)其生化處理效能仍較高，出水也還比較清澈，污泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發(fā)生情況較少，且危害并不十分嚴(yán)重，在這里就不著重研究。

絲狀菌膨脹在日常實(shí)際工作中較為常見，成因也十分復(fù)雜。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多，但我們首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是活性污泥是一 個(gè)混合培養(yǎng)系統(tǒng)，其中至少存在著30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團(tuán)系統(tǒng)共生的關(guān)系中是不可缺少的一類重要微生物。它的存在對(duì)凈化污水起著很好的作用。它對(duì)保持污泥的絮體結(jié)構(gòu)，保持生化處理的凈化效率，及在沉淀中起著對(duì)懸浮物的過濾作用等都有很重要的意義。事實(shí)也證明在絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌平衡時(shí)是不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，只有當(dāng)絲狀菌生長(zhǎng)超過菌膠團(tuán)細(xì)菌時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。

2.1污泥負(fù)荷對(duì)污泥膨脹的影響

一般認(rèn)為活性污泥中的微生物的增長(zhǎng)都是符合Monod方程的：
S

μ=μmax

KS +S 
                  
式中μ----微生物比增長(zhǎng)速率，d-1；μ=1/x  *  dx/dt 
    
X----生物體濃度，mg/L； 
         
S----生長(zhǎng)限制性基質(zhì)濃度(殘留與溶液中的基質(zhì)濃度)，mg/L；

KS-----飽和常數(shù)（半速度常數(shù)），其值為μ=μmax/2時(shí)的基質(zhì)濃度，mg/L；

μmax-----在飽和濃度中微生物的最大比增長(zhǎng)速率，d-1

研究證明大多數(shù)的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團(tuán)的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和μmax值的絲狀菌在低基質(zhì)濃度條件下具有高的增長(zhǎng)速率，而具有較高KS和μmax值的菌膠團(tuán)在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢(shì)。同樣認(rèn)為低負(fù)荷對(duì)于絲狀菌生長(zhǎng)有利的理論還有表面積/容積比（A/V）假說。這里的表面積和容積，是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說認(rèn)為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表 面積（A/V）要大大超過菌膠團(tuán)細(xì)菌的比表面積。當(dāng)微生物處于受基質(zhì)限制和控制的狀態(tài)時(shí)，比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團(tuán)有利，結(jié)果在曝氣池內(nèi)絲狀菌就變成了優(yōu)勢(shì)菌。

低負(fù)荷易導(dǎo)致污泥膨脹這一觀點(diǎn)無論是在實(shí)際運(yùn)行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在我國，通常生化反應(yīng)的負(fù)荷設(shè)計(jì)都是較高的，的大量污泥膨脹卻是在高負(fù)荷條件下發(fā)生的，這引起了人們對(duì)該理論的懷疑。事實(shí)上，在高負(fù)荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)DO濃度降低引起的。我們下面就針對(duì)溶解氧DO對(duì)于污泥膨脹的影響。具體參見http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2.2溶解氧濃度對(duì)污泥膨脹的影響

微生物對(duì)有機(jī)物的降解過程實(shí)質(zhì)上就是對(duì)氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運(yùn)行中是一個(gè)重要的控制參數(shù)，曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機(jī)物的去除效率和活性污泥的生長(zhǎng)。低DO濃度一直被認(rèn)為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數(shù)，在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快，從而導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹。根據(jù)各方面的研究反應(yīng)，DO對(duì)于污泥膨脹影響的的臨界值并不確定。DO濃度的要求是與污泥負(fù)荷息息相關(guān)的，負(fù)荷越高，則對(duì)應(yīng)的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進(jìn)水類型都有著密切關(guān)系，必須根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合實(shí)驗(yàn)才可以得出。

2.3其它方面對(duì)污泥膨脹的影響

2.3.1 污水種類

污水種類對(duì)污泥膨脹有著明顯的影響。通常來說，那些含有易生物降解和溶解的有機(jī)成份，特別是低分子量的烴類、糖類和有機(jī)酸類等類型基質(zhì)的污水易引起污泥膨脹，例如釀酒、乳品、石化和造紙廢水等。

2.3.2 營養(yǎng)成分的不均衡

當(dāng)污水中N、P不足時(shí)，易引起污泥膨脹的發(fā)生。通常認(rèn)為，N、P的合適比例為BOD5：N：P=100：5：1。很多研究表明許多絲狀菌對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)N、P有著較強(qiáng)的親和力，這可能就是缺乏營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致污泥膨脹的原因。

2.3.3 pH值與溫度

一般認(rèn)為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對(duì)絲狀菌的影響也是很普遍的。例如，冬天Microthix parvicella在絲狀菌群中占優(yōu)勢(shì)，而溫暖季節(jié)時(shí)Nocardia form，0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。
另外污水在進(jìn)水處理系統(tǒng)前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機(jī)酸和硫化氫也可能導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。硫磺菌的的貝氏硫菌、硫絲菌等能從硫化氫氧化中獲取能量。而這么細(xì)菌以非常長(zhǎng)的絲狀性增殖，有時(shí)能長(zhǎng)達(dá)1厘米，從而導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。

3、生化體統(tǒng)（曝氣池）中污泥活性抑制與上浮的檢測(cè)方法

3.1 測(cè)定污泥的耗氧速率（OUR）和 ATP

測(cè)定活性污泥的耗氧速率（OUR），可判斷有無毒物流入、負(fù)荷條件和排泥平衡情況。若同時(shí)測(cè)定三磷酸腺苦（ATP），還可以從處理機(jī)能方面對(duì)微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據(jù)P.E.Jorgensen等的研究表明，測(cè)定ATP含量和OUR是檢測(cè)生物量活性的可靠方法。

3.2 利用指示生物診斷活性污泥狀態(tài)和性能

用顯微鏡對(duì)活性污泥中的微生物進(jìn)行鏡檢，其中的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物（統(tǒng)稱為微型動(dòng)物）相對(duì)比細(xì)菌個(gè)體大，在顯微鏡下易于觀察、鑒別和計(jì)數(shù)，且對(duì)外界環(huán)境條件的變化更為敏感，作為指示生物來診斷活性污泥的狀態(tài)和性能，在工程實(shí)踐中已有較廣泛應(yīng)用。這種指示作用概括于表1中。

表1　微型動(dòng)物對(duì)活性污泥狀態(tài)和性能的指示作用

微型動(dòng)物鏡檢情況	活性污泥狀態(tài)
①鐘蟲、遁纖蟲、累枝蟲、聚縮蟲、獨(dú)縮蟲等固著型原聲動(dòng)物和輪蟲等后生動(dòng)物大量出現(xiàn)（≥106個(gè)/L）	良好
②微型動(dòng)物種類高度多樣化，沒有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)數(shù)量的微生物
①波豆蟲、尾波蟲、側(cè)滴蟲、屋滴蟲、豆形蟲、草履蟲等快速游泳型原生動(dòng)物較多	惡化
②嚴(yán)重惡化時(shí)微型動(dòng)物極少，或被一種（或一組）占優(yōu)勢(shì)
漫游蟲、斜葉蟲、管葉蟲等慢速游泳型或匍匐行進(jìn)的原生動(dòng)物較多	惡化→良好
可觀察到微型動(dòng)物，但個(gè)體數(shù)比正常污泥害臊，蠕動(dòng)纖毛類叫少。球衣菌、絲硫菌、微絲菌、放線菌大量出現(xiàn)	膨脹、泡沫和浮渣
變形蟲和簡(jiǎn)便蟲等肉足類原生動(dòng)物的個(gè)數(shù)在混合液中出現(xiàn)104個(gè)/mL	分散、解體
新態(tài)蟲、扭頭蟲、草履蟲出現(xiàn)較多	溶解氧（DO）不足
輪蟲和變形蟲大量出現(xiàn)	曝氣過剩

4、 控制生化體統(tǒng)中污泥上浮的技術(shù)措施
 
①穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回流，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，終水回流的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水量。

②污水處理廠應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池（均質(zhì)池）并控制好均質(zhì)池（調(diào)節(jié)池）液位。因高液位會(huì)使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降，甚至喪失；而低液位運(yùn)行不僅均質(zhì)效果差，且易使油和均質(zhì)池底的雜質(zhì)進(jìn)人曝氣池，造成活性污泥受沖擊而上浮。液位宜控制在50％－70％。

③合理投加營養(yǎng)鹽。由于工業(yè)廢水中營養(yǎng)比例失調(diào)，常常碳源充分而氮、磷等營養(yǎng)物不足，因此處理工業(yè)廢水時(shí)須另外補(bǔ)加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源，但投加量不宜過量。

④曝氣池人口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測(cè)儀、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求范圍內(nèi)。

⑤采用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣裝置，投產(chǎn)5a以來從未出現(xiàn)污泥上浮。

⑥污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并清除死污泥。

⑦活性污泥的微生物組成主要依賴于廢水成分、流動(dòng)形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際處理過程中幾乎難以控制廢水成分，因此對(duì)運(yùn)行條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化選擇至關(guān)重要。
 
5、二次沉淀池中污泥膨脹的一般解決辦法

5.1應(yīng)急措施

適用于臨時(shí)應(yīng)急，主要方法是投加藥物增強(qiáng)污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。在曝氣池的入口處投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥絮凝性、壓密性，保證沉淀出水。另外，投加一些能夠殺滅絲狀菌的藥劑，如氯氣、臭氧、過氧化氫等。氯加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)象。有效氯為10—20mg/l時(shí)，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌；高于20mg/l時(shí)，可能對(duì)絮凝體形成菌產(chǎn)生危害，因此，在使用氯時(shí)一定要按投加量的允許范圍合理投加。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。 而臭氧，過氧化氫等氧化劑只有在較高的計(jì)量條件下才對(duì)球衣菌有殺滅效果。

采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這種方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止加藥，污泥膨脹現(xiàn)象可以又會(huì)卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時(shí)應(yīng)急時(shí)用。

5.2改善生化環(huán)境

污水廠發(fā)生污泥膨脹的時(shí)候，一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決，只能在正在運(yùn)行的流程基礎(chǔ)上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長(zhǎng)環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質(zhì)的情況下，很難有一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應(yīng)該注意的問題必須加以注意。

5.2.1 污水性質(zhì)的控制

首先應(yīng)該檢查和調(diào)整pH值，當(dāng)pH值低于5以下時(shí)，不僅對(duì)污泥膨脹會(huì)有利，而且對(duì)正常的生化反應(yīng)也會(huì)有一定的危害，所以當(dāng)pH值偏低時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

另外水溫對(duì)污泥膨脹有一定的影響，組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15--35℃，溫度每升高1℃微生物代謝速度提高1倍。當(dāng)溫度超過40℃時(shí)會(huì)使活性污泥中大部分微生物死亡而導(dǎo)致污泥膨脹。在北方寒冷地區(qū)一定應(yīng)注意冬季時(shí)的水溫，若水溫偏低應(yīng)加熱，因?yàn)榈蜏匾矔?huì)導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風(fēng)曝氣能有效地升高曝氣池內(nèi)水溫。

當(dāng)污水中營養(yǎng)成份不足或失衡時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充投加。N、P含量應(yīng)控制在BOD：N：P=100：5：1左右。

若污水處理生化系統(tǒng)前已有消化現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的低分子有機(jī)酸將有利于絲狀菌的生長(zhǎng)，這時(shí)可以對(duì)廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)預(yù)曝氣來加以改善。一般采用空氣擴(kuò)散器向3-5米有效水深的調(diào)節(jié)池曝氣，供氣量可以控制在0.5-1.0m3（空氣）/ m3廢水·h。它能使調(diào)節(jié)池的廢水保持新鮮，并有效防止由于厭氧所會(huì)帶來的臭氣。

5.2.2保持生化池內(nèi)足夠的溶解氧，一般控制在0.3---2mg/l；對(duì)于高負(fù)荷的生化系統(tǒng)一般至少應(yīng)控制DO>2 mg/l。

5.2.3調(diào)整曝氣池中污泥負(fù)荷，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，如果污泥負(fù)荷超過0.35kgBOD/kgMLSS.d易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。

5.2.4縮短沉淀池的水力停留時(shí)間和沉淀池內(nèi)的污泥應(yīng)及時(shí)排出或回流， 防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象，產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，也會(huì)使污泥上浮，沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會(huì)引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時(shí)除排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，并縮短污泥在池內(nèi)的停留時(shí)間外，還應(yīng)提高曝氣池DO值，使出入沉淀池的水保持較的溶解氧，或者在污泥回流進(jìn)入生化池前曝氣再生。

在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實(shí)際情況加以分析，下面針對(duì)幾中常見的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法，供參考。

A. 高負(fù)荷活性污泥工藝

目前國內(nèi)對(duì)活性污泥工藝的設(shè)計(jì)通常采用中等負(fù)荷（0.3KgBOD5/(kgMLSS·d)），而在實(shí)際中人們從經(jīng)濟(jì)角度考慮總是采用較高的負(fù)荷，所以高負(fù)荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負(fù)荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強(qiáng)化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時(shí)間，找出問題的所在。

如果在以上措施采取后一段時(shí)間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對(duì)于有機(jī)酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長(zhǎng)促進(jìn)因素，幫助絮狀菌生長(zhǎng)。這個(gè)方法比較有效，但造價(jià)較高，且對(duì)以后的維修管理造成不便。或者在曝氣池前設(shè)置一個(gè)水力停留時(shí)間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長(zhǎng)。

對(duì)于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來說，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時(shí)間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進(jìn)水有機(jī)物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負(fù)荷偏低。對(duì)于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對(duì)SBR強(qiáng)制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。而對(duì)于連續(xù)進(jìn)水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進(jìn)水端設(shè)置一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。

B. 低負(fù)荷活性污泥工藝

低負(fù)荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長(zhǎng)效率，所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運(yùn)行，或增設(shè)一個(gè)分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個(gè)選擇器內(nèi)采用高污泥負(fù)荷，吸附部分有機(jī)物并消除有機(jī)酸。這個(gè)辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負(fù)荷完全混合工藝中適用。

對(duì)于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機(jī)物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進(jìn)水的系統(tǒng)因?yàn)槠浔旧碓跁r(shí)間和空間上就有了實(shí)際上的“選擇器”，所以對(duì)污泥膨脹有著效強(qiáng)的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負(fù)荷及DO，通過一段時(shí)間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。

6、 總結(jié)

總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長(zhǎng)適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長(zhǎng)環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時(shí)，需要水處理工作者根據(jù)實(shí)際情況作大量切實(shí)的實(shí)驗(yàn)和分析，大膽實(shí)踐，才能解決污泥膨脹問題。（谷騰水網(wǎng)）