活性污泥膨胀的成因及控制措施的研究进展_陈丽梅

收稿日期!!#$%$!作者简介!陈丽梅!&%’!$#女#福建莆田人$第!期!总第#$期%!&’()*+,%!福建轻纺-.(/*0.12-(31*,(456781)*(89:;7<*+5!==>年!月;?@A!==>活性污泥膨胀的成因及控制措施的研究进展陈丽梅!许旭萍!福建师范大学生物工程学院!福建福州#$$$%&摘要!活性污泥法应用于污水处理已相当普遍#但污泥膨胀仍是该工艺中的棘手问题$从丝状菌的种类#污水的理化性质和系统运行条件等方面出发分析活性污泥膨胀的原因和机理#并总结归纳控制污泥膨胀的一般方法$关键词!活性污泥%膨胀成因%控制方法中图分类号!!#文献标识码!$文章编号!%##&’#!(####(’###%’#用活性污泥法处理污水已有几十年的历史#在处理城市生活污水&印染&农药等许多种有机工业废水方面都有良好的效果$但是活性污泥法在实际运行中却一直都伴随着一个棘手的问题’’’活性污泥膨胀$其主要表现是(污泥结构松散#质量变轻#沉淀压缩性能差%()值增大#有时达到%*#()+达到,以上%大量污泥流失#出水浑浊%二次沉淀难以固液分离#回流污泥浓度低#有时还伴随大量的泡沫的产生#无法维持正常的生化处理工作#直接影响着整个生化系统的运作-&.-!.$活性污泥膨胀有,个特征(发生率高%发生普遍%危害严重$一旦发生则难以控制且需相当长的恢复时间$常被称为)活性污泥法*的癌症#日益受到人们的关注#因此及时总结出这方面较成熟的观点及污泥膨胀的防治方法就显得很有必要$%引起活性污泥膨胀的原因污泥膨胀可分为!类(一类是因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀%另一类是因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀$丝状菌对净化污水&保持污泥的絮体结构#保持生化处理的净化效率#及在沉淀中对悬浮物的过滤等都有很重要的作用$但丝状菌过度生长将导致污泥膨胀#此现象在实际运作中经常发生#成因也很复杂$因此有必要在此先介绍一下丝状菌的特点$丝状菌比表面积大#沉降性能差%耐低营养%耐低氧#当水体中/01&23456时#菌胶团生长受到很大抑制#但丝状菌却能很好地繁殖#引起膨胀-,.$%)%微生物对污泥膨胀的影响目前发现在混合培养系统中至少存在着!种可能引起污泥膨胀的丝状菌!周力等人#$%#&%通过总结国外近年来在这方面的研究调查总结出尽管在不同地区有所差异但最频繁出现的丝状菌主要有以下种类#微丝菌$!#$%&’()(%*$#+’(,*-#.+./$’(型$’)*型$+$*型,+)-&型$!(+(#(’&$0’*’#(0$$软发菌$浮游球衣菌$.-+.型$+(./型$发硫菌!大量的调查表明膨胀污泥中的丝状菌种类与活性污泥工艺运转条件密切相关!例如01234567859:7;<7=的研究表明#)%低负荷下的丝状菌种类为#++$*型$++>.型$++’?型及微丝菌%在高负荷下的丝状菌为#浮游球衣菌+?.型$.-+.型的.>)!型%低@A下的丝状菌种类有#.-+.型$+?./型$浮游球衣菌$.>)!型%低BC下真菌占优势!也有研究表明营养不足时丝状菌有发硫细菌$+?./型和球衣菌!对于活性污泥膨胀的诱发机理有许多不同的看法!其中表面积,容积假说认为#伸展于活性污泥絮体之外的丝状菌的比表面积要大大超过菌胶团微生物的比表面积!这样当基质受限制时丝状菌生长占优势而菌胶团微生物的生长则受到限制!这一假说解释低基质浓度和/$D元素缺乏型的污泥膨胀是比较有效的!积累,再生假说能对高负荷条件下发生丝状菌污泥膨胀问题作较为合理的解释#-%!EFG82H6等人在.’-!年提出的选择性理论目前已被人们广泛接受该理论以微生物生长动力学为基础根据不同种类微生物的最大生长速率!!#和饱和常数$%不同分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况从而对污泥膨胀现象作出合理的解释&’(!)*+,%等人根据污水中不可降解基质和微生物衰减系数对微生物生长速率的影响并综合不同研究者的结果提出了污泥膨胀的饥饿假说理论-.(!!#运行条件对污泥膨胀的影响!#!污泥负荷在活性污泥工艺的设计上国外大都采用低负荷系统所以研究和报道的大部分是低负荷基质限制型膨胀!国内设计规范建议的负荷范围是属于中等负荷/0123456789/34!:%%;<==在实际应用中人们一般采用高负荷这就造成国内大部分污泥膨胀类型不同于国外!王凯军通过对高负荷活性污泥膨胀的试验研究提出高负荷引起的活性污泥膨胀主要是由于溶解氧不足引起的->0?!当曝气池内有机物超过正常负荷污泥膨胀程度提高使絮体内部70消耗提高在菌胶团内部产生了适宜丝状菌生长的低70条件从而促使丝状菌的分枝超过絮体伸入溶液!丝状菌的分枝为细菌的聚合和较大絮体的形成提供了延伸的骨架加剧了氧的渗透困难从而导致了内部丝状菌的发展->>(!如果负荷过低更易引起污泥膨胀!王淑莹等人->@(利用A5B法以工业废