淺談引起污泥膨脹的主要原因及控制措施

摘 要：采用活性污泥法處理污水，費用低、效果明顯，經處理后排出的水可以達到排放標準，不會危害人類健康，但在運行的過程中容易出現污泥膨脹等難題，探討其影響因素，控制污泥膨脹已成為活性污泥法處理污水時必需考慮在內的問題。

關鍵詞：活性污泥法；污泥膨脹；影響因素；控制措施

活性污泥法已經成為世界上處理污水的主要方法之一，但是由于污泥膨脹問題的出現使活性污泥法在污水處理方面變的困難，文章主要羅列污泥膨脹的分類，引起的主要原因及其控制的措施。

1 活性污泥膨脹分類

1.1 絲狀菌型膨脹

活性污泥中絲狀菌的大量繁殖是造成污泥膨脹的原因。過多的絲狀菌繁殖，會阻礙污泥的骨干—菌膠團的生長，菌膠團被破壞，而過多的絲狀菌會存在于污泥的表面，影響活性污泥的絮凝、沉降等性能，污泥的體積也隨之膨脹，該現象稱之為絲狀菌型污泥膨脹。

1.2 非絲狀菌型膨脹

通過顯微鏡觀察，幾乎觀察不到絲狀菌的存在，可是SVI值很高，同時污泥很難沉降下來。非絲狀菌的膨脹是因為污泥的組成成分—細菌外面包裹著黏度很高的黏性物質，而這些黏性物質是由多種糖組成的多糖類物質，含有大量的羥基，外面能夠吸附大量的水，使污泥呈現出凝膠狀態，污泥的體積增大膨脹，該現象就稱之為非絲狀菌型污泥膨脹。

2 引起污泥膨脹的主要原因

2.1 溫度

污水的水溫對污泥膨脹有不可小視的影響。溫度會影響酶的活性，酶在高溫下失活，在低溫下受抑制，機體的運轉都是靠酶的活性來支撐的，細菌也不例外。溫度的高低會影響絲狀菌的生長繁殖，一般而言，當污水的溫度過低不會引起絲狀菌膨脹。但是當水溫較低污泥負荷高時，容易引發非絲狀菌膨脹，主要是因為負荷高時，細菌吸收的營養物質在低溫下代謝速率低，因而大量的高黏度多糖物質被貯存起來，污泥表面附著水的量也逐漸增多，污泥體積增大，從而導致污泥膨脹。

2.2 pH

污水的pH偏低時，容易出現污泥膨脹。pH也是影響酶活性的因素之一，對細菌的生長繁殖也有一定的影響。pH在6.5～8.0時最適合菌膠團生長，但pH偏低時，則有利于絲狀菌的繁殖，絲狀菌大量繁殖之后容易導致絲狀菌型的污泥膨脹。

2.3 溶解氧

溶解氧（DO）是影響微生物降解有機物的決定性因素之一，因而DO對活性污泥中細菌的新陳代謝及生長起到關鍵性的作用。在低DO濃度下，菌膠團不能正常生長，而絲狀菌卻因為具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數，具有生長優勢，利用低濃度的氧正常生長，并且生長迅速，引發絲狀菌繁殖過量，從而造成絲狀菌型的污泥膨脹。

2.4 N、P的不足

污水中碳、氮、磷營養元素的比例不均衡對產生污泥膨脹的影響很大，并且氮和磷不足時都容易出現污泥膨脹的現象。

一方面，由于絲狀菌有較大的比表面積，即使在氮和磷不足的情況下，依然能夠奪取氮和磷供其自身正常生長，而其它細菌卻因為氮和磷的不足不能正常生長或停滯生長。絲狀菌過度繁殖后就引發絲狀菌型的污泥膨脹。

另一方面，氮和磷的不足也容易導致非絲狀菌型污泥膨脹。主要是非絲狀菌在氮和磷不足時，代謝速率緩慢，而高黏性的多糖類物質就會大量的被貯存起來，污泥的SVI值升高，促使污泥膨脹的形成。

2.5 污泥負荷

在溶解氧充分的條件下，其實高負荷的污水并不會引起污泥膨脹。高進水底物濃度下，菌膠團比絲狀菌具有更大的增長速率，此時菌膠團有生長優勢抑制了絲狀菌生長，可以說高負荷具有抑制污泥膨脹的作用。但是，當污泥負荷降低至某一值所謂的“臨界負荷”時，負荷繼續降低，容易發生污泥膨脹現象。在底物濃度由高向低轉變時，絲狀菌反而比菌膠團有生長優勢，絲狀菌大量繁殖，造成絲狀菌型的污泥膨脹。

2.6 污水成分

在富含溶解性碳水化合物的污水中經常發生由浮游球衣細菌引起的絲狀膨脹，而含硫化物多的污水中容易發生由硫細菌引起的絲狀膨脹。并且，對于含硫化物多的污水，無論曝氣池中的溶解氧含量低或高都會發生因硫細菌的過度繁殖引起污泥膨脹。

2.7 處理工藝

不同工藝的選擇，出現污泥膨脹的可能性也不同。正如，完全混合式的工藝處理方法比傳統的推流式工藝更容易發生污泥膨脹，而間歇運行的SBR工藝是最不容易發生污泥膨脹的污水處理方法。

3 污泥膨脹的控制措施

3.1 調節適宜的溫度、pH將污水的水溫控制在15℃以下；污水的pH調節在6.5～8.0，有利于污泥中菌膠團的生長，從而抑制絲狀菌的生長。

3.2 調整N、P的比例。如果污水中營養元素比例失調，氮和磷不足時，可以投加一些化學試劑。比如，含氮化合物、含磷化合物，使得污水中的BOD5：N：P=100：5：1。

3.3 控制曝氣池的DO曝氣池里的含氧量應不少于1～2mgL，并且不能超過4mgL。

3.4 投藥。如氯氣、鐵鹽混凝劑、有機高分子絮凝劑投放到污水中，可以控制污泥膨脹現象的發生。適量的氯氣可以殺死過多的絲狀菌，防止絲狀菌膨脹；而混凝劑和絮凝劑可以加快污泥的沉降性能，防止污泥膨脹。

3.5 工藝選擇。盡可能的避免完全混合式工藝，優選間歇式污水處理工藝。

4 結束語

污泥膨脹確實對活性污泥法污水處理來說是個棘手問題，但是污泥膨脹我們是可以解決的。只要發生污泥膨脹時，找出根源、針對下藥，就可以控制，或者污水處理前檢查外在條件、視察水質，提前預防，也可以避免污泥膨脹。

參考文獻

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