0.引言

　　活性污泥法自1914年被A1dern和Leekett發(fā)明，由于其經(jīng)濟、可靠的優(yōu)勢而得到廣泛應用，并隨著(zhù)實(shí)際運行產(chǎn)生了階段曝氣、漸減曝氣、AB工藝、A/O工藝、A2/O等系列變形工藝，但無(wú)論是哪種改進(jìn)的活性污泥工藝都會(huì )發(fā)生污泥膨脹現象，并且活性污泥膨脹現象發(fā)生非常廣泛，活性污泥膨脹能夠降低污泥沉降性能，影響出水水質(zhì)。因此污泥膨脹成為活性污泥法困擾人們最大的難題之一。

　　1.活性污泥膨脹概述

　　活性污泥膨脹是指污泥體積膨脹，含水率上升，不易沉淀。Eikelboom按污泥絮體平均直徑的大小將污泥分成大（>500μm）、中（150-500μm）、�。�<15Oμm）三個(gè)等級，絮體尺寸不同的污泥，其界面沉淀速度有很大差異。污泥的沉降性能主要靠污泥容積指數（SVI）來(lái)描述，良好的活性污泥的SVI值小于100ml/g.

　　活性污泥發(fā)生膨脹后，由于膨脹污泥含水率高，不易沉淀，造成污泥流失增多�；钚晕勰嗯蛎洺�從以下幾個(gè)方面判定：①絲狀菌引起的污泥膨脹中，絲狀菌總長(cháng)度大于lx104m／g等；② 污泥松散，污泥體積指數較大，一般認為SVI值超過(guò)200則標志已產(chǎn)生污泥膨脹；③沉降性能差，區域沉降速度小。

　　1.1活性污泥膨脹特點(diǎn)

　　膨脹污泥有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一、發(fā)生幾率高。據統計，，在美國60％ ，德國50％ ，意大利50％的污水廠(chǎng)存在污泥膨脹問(wèn)題。我國的絕大多數活性污泥法工藝的污水廠(chǎng)，也不同程度地存在污泥膨脹現象；二是普遍性強。污泥膨脹現象活性污泥及其演變而來(lái)的各種工藝中都存在；三是危害嚴重。發(fā)生污泥膨脹現象后能夠造成污泥流失、出水懸浮物（SS）超標，最終導致處理能力大大降低。

　　1.2活性污泥膨脹的分類(lèi)

　　活性污泥膨脹有兩種類(lèi)型：一是絲狀菌性污泥膨脹，由于絲狀菌的大量繁殖而引起的絲狀菌性污泥膨脹；二是非絲狀菌性污泥膨脹，由于菌膠團細菌體內大量積累高粘性多糖類(lèi)物質(zhì)而引起的非絲狀菌性膨脹。近年來(lái)又有人發(fā)現枯草桿菌和大腸桿菌也能引起污泥膨脹現象。

　　1.2.1 絲狀菌性膨脹

　　絲狀菌引起污泥膨脹是在污泥膨脹誘因誘發(fā)下導致絲狀菌在同菌膠團的競爭中能夠強勢增長(cháng)造成。目前可辨識的絲狀污泥膨脹絮體有兩種類(lèi)型：第一類(lèi)是長(cháng)絲狀菌從絮體中伸出，將各個(gè)絮體連接，形成絲狀菌和絮體網(wǎng)；第二類(lèi)是具有更開(kāi)放（或擴散）的結構，由細菌沿絲狀菌凝聚，形成細長(cháng)的絮體。在解釋絲狀污泥膨脹現象上，有多種解釋方法：①、（A／V）假說(shuō)。當混合液中基質(zhì)受到限制或控制時(shí)，由于比表面積大的絲狀菌獲取基質(zhì)的能力要強于菌膠團，因而菌膠團受到抑制，絲狀菌能夠大量繁殖，占據主導地位，最終導致污泥膨脹；②、選擇性理論。該理論以微生物生長(cháng)動(dòng)力學(xué)為基礎，根據不同種類(lèi)微生物具有不同的最大生長(cháng)速率和飽和常數分析絲狀菌與菌膠團細菌的競爭情況。絲狀菌具有低的最大生長(cháng)速率和飽和常數，在低基質(zhì)濃度、DO值時(shí)具有較高的生長(cháng)速率，而菌膠團則剛好相反。③、饑餓假說(shuō)。該假說(shuō)將活性污泥中微生物分為三類(lèi)，第一類(lèi)是菌膠團細菌，第二類(lèi)是具有高基質(zhì)親和力但生長(cháng)緩慢的耐饑餓絲狀菌，第三類(lèi)是對溶解氧有高親和力、對饑餓高度敏感的快速生長(cháng)的絲狀菌，在低基質(zhì)濃度下，基質(zhì)濃度小于某值時(shí)，第二類(lèi)微生物將占優(yōu)勢；當基質(zhì)濃度大于該值時(shí)，只要溶解氧的傳遞不是限制因素，第一類(lèi)微生物將占優(yōu)勢；在高基質(zhì)低溶解氧情況下，第三類(lèi)微生物將占優(yōu)勢；④、Chudoba于1985年提出了積累／再生（AC／RG）假說(shuō)。在高負荷條件下，菌膠團微生物累積有機基質(zhì)的能力強，絲狀菌較差。但此時(shí)微生物受溶解氧限制和控制，由于絲狀菌需氧較少，完成積累/再生的循環(huán)較快，生長(cháng)較快，形成污泥膨脹。

　　1.2.2 非絲狀菌性膨脹

　　非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負荷較高時(shí)。由于污泥負荷高，微生物能夠吸附大量的營(yíng)養物質(zhì)，但由于溫度低，微生物對營(yíng)養物質(zhì)代謝速度慢，造成大量的高粘性多糖類(lèi)物質(zhì)在微生物表面積貯，同時(shí)由于多糖類(lèi)物質(zhì)具有強親水性，使活性污泥表面附著(zhù)水大大增加，因而影響活性污泥沉降性能變差。

　　1.2.3 其它菌種因素

　　今年來(lái)，有人發(fā)現諸如大腸桿菌、枯草桿菌等也能引起污泥膨脹。大腸桿菌雖為桿菌但它有時(shí)成鏈條狀，也能夠引起污泥膨脹；枯草桿菌引起污泥膨脹是由于在其生長(cháng)的某特定階段能夠形成鏈條狀形態(tài)所致。

　　2.污泥膨脹的影響因素

　　2.1溫度

　　每種細菌都有其適宜生長(cháng)的溫度范圍。Daigger等人研究表明，較低溫度有利于絲狀菌的生長(cháng)。試驗表明10℃時(shí)容易導致絲狀菌性污泥膨脹現象，而污水溫度提高到22℃則不再產(chǎn)生膨脹現象。

　　2.2 營(yíng)養比例

　　通常認為污水中BOD5：N：P＝100：5：1為微生物的適宜比例。如果污水中各營(yíng)養成分不能滿(mǎn)足該比例時(shí)則可能導致污泥膨脹。例如R.E.Sheder等人報道了在缺N的情況下，由于絲狀菌對N、P等營(yíng)養物質(zhì)有較強的親和力，在該類(lèi)營(yíng)養物質(zhì)濃度較低的情況下對其有累積能力，因此不能抑制絲狀菌的生長(cháng)，而其它種微生物則受到N、P的限制而逐漸被絲狀菌所替代，造成污泥膨脹。

　　2.3污泥負荷

　　大多數人們認為低負荷容易造成污泥膨脹。因為在低負荷情況下，菌膠團細菌對營(yíng)養物質(zhì)的吸收受到限制，而絲狀菌比菌膠團細菌有更大的比表面積，在低負荷下具有更強的捕食能力。但也有人認為只有污泥負荷在某個(gè)范圍內才不易引起污泥膨脹現象。Pipes通過(guò)對多個(gè)污水處理廠(chǎng)調查研究，發(fā)現污泥負荷在0.25～0.45kg（BOD5）／kg（MLSS）。d范圍內才不易引發(fā)污泥膨脹，低于或高于這個(gè)范國都可能導致污泥膨脹。

　　2.4溶解氧值

　　溶解氧值（DO）也是導致污泥膨脹的因素。大多數認為溶解氧濃度低時(shí)由于絲狀菌比菌膠團細菌有更高的溶解氧親合力和忍耐力，因此在低氧條件下絲狀菌比菌膠團細菌有更強的競爭力，所以在溶解氧濃度低的情況下易造成污泥膨脹。

　　2.5 pH值

　　菌膠團的適宜pH值范圍是6.5-8.5，當pH值低于6.0時(shí)，其生長(cháng)受到抑制，而在該pH范圍內有利于真菌的繁殖，當降低到4.5時(shí)真菌則完全占據優(yōu)勢，菌膠團原生動(dòng)物消失，污泥絮體遭到破壞，最終導致污泥膨脹現象。

　　2.6 早期消化

　　污水在進(jìn)入污水處理廠(chǎng)之前在城市污水管道或在預處理區停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，能夠發(fā)生系列反應，生成硫化物等，而當污水中硫化物含量較高時(shí)易引起多種等硫絲菌的過(guò)度繁殖，最終導致污泥膨脹。

　　3.結語(yǔ)

　　污泥膨脹是活性污泥法問(wèn)世以來(lái)一直困擾人們的難題。目前人類(lèi)對污泥膨脹的研究雖然有了一定的成果，但是由于各地的污水水質(zhì)以及運行狀況不同，引起活性污泥膨脹現象的因素多種多樣，所以至今未能有一種能夠適用于所有污泥膨脹現象的合理解釋。只有結合本地的實(shí)際情況、處理水質(zhì)、運行條件等因素考慮才能作出有針對性的解釋。