污泥膨胀形成机理及控制措施研究现状和进展

第7卷第5期环境污染治理技术与设备Vol.7,No.52006年5月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMay2006污泥膨胀形成机理及控制措施研究现状和进展郝晓地朱景义曹秀芹(北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044)摘要污泥膨胀现象在全球污水处理厂普遍存在,已成为制约活性污泥工艺发展的重大难题之一。本文总结了丝状细菌研究现状;重点阐述了当前引起污泥膨胀的主要机理;说明了基于这些机理的选择器控制理论;给出了主要的选择器类型。对当前关于污泥膨胀的研究进展和方向,分别从微生物和数学模型2个方面进行了讨论,最后,提出了一系列亟待解决的问题。关键词污泥膨胀丝状细菌形态学一氧化氮假设选择器中图分类号X506文献标识码A文章编号1008-9241(2006)05-0001-09Situationanddevelopmentofbulkingsludgestudy:GeneraltheoriesandcontrolmeasuresHaoXiaodiZhuJingyiCaoXiuqin(TheResearchandDevelopmentCenterforSustainableEnvironmentalBiotechnology,BeijingInstituteofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044)AbstractBulkingsludgeisaworldwideproblemandisalsoamajorfactortolimitthedevelopmentofact-ivatedsludgeprocesses.Situationregardingthestudyoffilamentousmicroorganismsisdescribedandfourgeneraltheoriesexplainingtheoccurrenceofbulkingsludgearesummarizedinthearticle.Basedonthesegeneraltheo-ries,abiologicalselectorisdiscussedandtheselectortypesarepresented.Thedevelopmentsituationandthefuturetrendofbulkingsludgecontroltechniquearealsodescribed,mainlybasedonthetheoriesofmicrobiologyandmathematicmodeling.Finally,somefurtherresearchtopicstobeurgentlysolvedareintroducedintheart-icle.Keywordsbulkingsludge;filamentousbacteria;morphology;nitricoxidehypothesis;selectors资助项目:中国教育部归国留学人员科研启动资金资助项目(2002-247);北京市教委科技发展计划资助项目(KM200310016072;KZ200410016017)收稿日期:2005-04-11;修订日期:2005-09-20作者简介:郝晓地(1960~),男,工学博士,教授,主要从事可持续环境生物技术研究工作。E-mai:lhaoxiaod@ibicea.edu.cn活性污泥工艺自提出以来经过不断的改进和完善,现已发展成为应用最为广泛的污水生物处理工艺。活性污泥在沉淀池中完成有效的泥水分离至关重要,否则,泥、水混合必然产生恶化的出水,使回流污泥浓度逐渐降低,继而影响反应器中污泥总量,最终导致工艺失效。在实际运行中,二沉池中泥、水分离失败的情况时有发生,究其原因污泥膨胀常常是罪魁祸首。几十年来,研究人员对此做了大量的研究与调查,但到目前为止,就连引起丝状细菌增殖的最基本原因也没能给出一个非常完善的解释,就更不用说提出行之有效的控制措施。如今,污泥膨胀现象在全球范围内普遍存在,已成为制约活性污泥工艺发展的重大难题之一。本文作者以活性污泥工艺为基础,对污泥膨胀的形成机理和研究进展进行综述,并简要总结了控制污泥膨胀的一些理论及措施,最后提出了一系列亟待解决的问题,以期求得研究的进一步发展。1污泥膨胀的形成机理和研究进展污泥膨胀,由丝状细菌的过分增殖引起,是活性污泥工艺中的常见问题。一旦发生污泥膨胀现象,将直接导致污泥沉降性能下降,使系统处理效果恶化。污泥膨胀又是一个非常复杂、难于控制修复的问题,涉及到微生物的生理学、形态学、反应动力学环境污染治理技术与设备第7卷以及物质扩散理论等方面的问题。1.1丝状细菌研究