活性污泥膨胀的机理与控制

丝重复分枝伸长，并编织成网眼状，形成菌丝状生长态，则引起污泥膨胀。表!丝状菌和菌胶团细菌的性能对比性质菌胶团细菌参考值丝状菌参考值最大生长速率高#$#%&!低’$(%&!基质亲合力低)#*+,-高#’*+,-./亲合力低’$!*+,-高’$’01*+,-内源代谢率（!%）高’$’!0%&!低’$’!’%&!产率系数（2）高’$!3(+,+低’$!(4+,+除了基质浓度外，不同的水质条件（如水温、酸度、营养物浓度等）也可导致丝状菌大量繁殖而产生污泥膨胀。近年来发现痕量金属缺乏可导致菌胶团微生物的代谢困难，诱发污泥膨胀。0污泥膨胀的影响因素0$!溶解氧浓度溶解氧是影响污泥膨胀的一个重要因素。5678*和9:;<=;>研究认为!1’!型、’0!?型、浮游球衣菌、!@)(型易于在低溶解氧下繁殖。不同的运行方式对./浓度的要求不同，一般要求./浓度大于0*+,-，但./浓度太高，引起絮体解体，引发污泥膨胀。0$0水质条件的影响有毒成分对污泥膨胀有影响。当污水中含有重金属、硫化物、有机磷、酚类等有毒物质时，由于丝状菌对有毒物的承受能力明显高于非丝状菌，会造成污泥膨胀。例如过多的化粪池的腐化水进入活性污泥设备；或下水道、初沉池中废水停留时间长而发生早期消化，产生大量的小分子有机酸和A05，进而引发污泥膨胀。营养物不平衡也是很重要的影响因素。正常的营养比例B/.3!?!CD!’’!3!!。若C含量不足，E,?升高，则影响污泥的沉降性能；C,F-55G(H，容易发生污泥膨胀。I$5678*.JK=%9:;<=;>报道［(］，缺乏营养（?、C）引起膨胀的丝状菌有丝硫细菌（LM=86M7=N>O），贝氏硫细菌（B:++=J6J:），还可能有浮游球衣菌（5$;J6J;>）。对于完全混合的反应器在B/.,?为(3,!的情况下就可形成?限制。B/.,?D)’,!时，5PQ超过#’’*R,+，在?极端缺乏时（B/.,?D041,!），无论是完全混合反应器还是分格式的反应器都会发生严重的污泥膨胀。微生物镜检表明这时的污泥膨胀为非丝状菌型的结合水含量高造成的高粘度膨胀。原因在于过量的碳源存在，使微生物不能充分利用而转变为多聚糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，从而形成结合水，影响了污泥的沉降性能。SJ+;:7研究了污水中氮量对污泥沉降性能的影响得出，当C,F-55G(H，5PQ增加，可能发生膨胀。而超过这个比例后则很少发生膨胀。若?浓度低，则较低的C,E比就可以维持低的5PQ值；而对于高的?浓度，则需要较高的C,E比以维持低的5PQ值，即活性污泥系统中，需要在E、?、C之间维持一个平衡关系。此外，CA对污泥膨胀也有重要影响。丝状菌易在OAD#$3T)$3繁殖。而菌胶团则要求OAD)T@，温度适中的环境。5678*和9:;<=;>研究认为低OA值下真菌占优势。0$(有机物&污泥负荷的影响在活性污泥处理系统运行管理中，有机负荷是影响活性污泥膨胀的重要因素之一。传统观点认为，低有机负荷下，反应器内有机物浓度低，易引起丝状菌过量生长，从而导致丝状菌污泥膨胀。这一现象经常在完全混合式曝气池中发生。延时曝气活性污泥法由于其曝气反应时间长、有机负荷低，也有可能发生低负荷污泥膨胀。在低负荷，高污泥龄且有机物浓度低的条件下，5678*和9:;<=;>研究认为’’#!型、’’40型、’’@!型、微丝菌生长占优势；而高负荷会引起供氧不足和曝气池内溶解氧亏损，CUV8R和B8U6=;研究认为浮游球衣菌、’0!型、!1’!型、!@)(型生长占优势，导致丝状菌大量繁殖。C=C:>调查发现合适的污泥负荷在’$03&’$#3<+,<+F-55$%范围内，低于或高于这个范围会导致高的5PQ值。EMJ8和W:=;J6M在实验研究中发现负荷在E/.’$)&!$(+,+F-55$%和大于E/.!$@+,+F-55$%范围内易发生膨胀，EMF%8XJ的实验结果表明完全混合式曝气池中5PQ却随负荷的增加而下降，而在推流式中5PQ4@第0期刘寒等活性污泥膨胀的机理与控制万方数据却随负荷的增加而升高。德国的研究小组经过多年的调查研究指出，在完全混合式曝气池中比较频繁地出现污泥膨胀问题，此时其污泥负荷小于!!#；而在推流式曝气池中当污泥负荷超过!#时才出现污泥膨胀问题。污泥负荷与膨胀之间的关系比较复杂，因为许多其他因素如污水性质、运行条件等同时影响污泥膨胀，一般认为低负荷导致污泥膨胀，并可从理论上得到解释；高负荷污泥膨胀的原因往往是由于供氧不足与曝气池内$%浓度降低，而引起丝状菌的大量繁殖。高碑店污水处理厂对高负荷活性污泥膨胀研究，得出高负荷曝气池污泥膨胀的原因，即进水含有的大量易降解有机污染物，造成高负荷曝气池供氧不足，在曝气池的前部出现缺氧或厌氧状态引起丝状菌过度生长，使活性污泥系统发生了丝状菌