引言：在采用活性污泥法處理廢水的運行過程中，有多種原因可引起生化體統(tǒng)(曝氣池)中污泥活性受到抑制，導(dǎo)致生化系統(tǒng)中污泥上浮和沉淀池中污泥膨脹，從而使有機(jī)物的去除率下降。
污泥膨脹、上浮的問題是活性污泥自產(chǎn)生以來一直伴隨并常常發(fā)生的一個棘手的問題。其主要特征是：污泥結(jié)構(gòu)松散，質(zhì)量變輕，體積膨大，沉淀壓縮性能差;SV值增大，有時達(dá)到90%，SVI達(dá)到400以上;大量污泥流失，出水渾濁;二次沉淀池難以固液分離，回流污泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產(chǎn)生，無法維持生化處理的正常工作。污泥膨脹、上浮是生化處理系統(tǒng)較為嚴(yán)重的異�，F(xiàn)象之一，它直接影響出水水質(zhì)，并危害整個生化系統(tǒng)的運作。
生化池(曝氣池)中污泥活性一旦受到抑制，就會導(dǎo)致微生物性質(zhì)和類群的改變、有機(jī)底物的去除率下降。有些微生物(如絲狀菌)的過量增長會形成泡沫或浮渣，運行時機(jī)械應(yīng)力、挾裹氣泡等均會使活性污泥的比重降低而上浮飄走，流入二沉池會引起二沉池污泥膨脹，不僅增加了出水中的懸浮固體量，而且會大大降低生物反應(yīng)系統(tǒng)(曝氣池)中活性污泥的活性和數(shù)量。
污泥膨脹的發(fā)生率是相當(dāng)高的，在歐洲近50%的城市污水廠每年都會有不同程度的污泥膨脹發(fā)生，在我國的發(fā)生率也非常高�；旧夏壳案鞣N類型的活性污泥工藝都會發(fā)生污泥膨脹。污泥膨脹不但發(fā)生率高，發(fā)生普遍，而且一旦發(fā)生難以控制，通常都需要很長的時間來調(diào)整。針對污泥膨脹、污泥上浮及生化體統(tǒng)中污泥活性受抑制，各方面的理論很多，但并不完全一致。本文在閱讀大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對導(dǎo)致活性污泥活性抑制與膨脹、上浮的原因、檢測方法和控制技術(shù)進(jìn)行了討論，整理出幾種較為成熟且有普遍意義的觀點，并歸納如下。
1 引起活性污泥上浮的主要因素
1.1 進(jìn)水水質(zhì)
1.1.1 過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物
這類物質(zhì)可以影響細(xì)胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和通透性，使細(xì)胞的某些必要成分流失而導(dǎo)致微生物生長停滯和死亡。當(dāng)曝氣池進(jìn)水中含有大量這類物質(zhì)時，會產(chǎn)生大量泡沫(氣泡)，這些氣泡很容易附聚在菌膠團(tuán)上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當(dāng)進(jìn)水含油脂量過高時，經(jīng)過曝氣與混合，油脂會附聚在菌膠團(tuán)表面，使細(xì)菌缺氧死亡，導(dǎo)致比重降低而上浮。
1.1.2 pH值沖擊
過高或過低的pH值會影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁里酶的催化作用以及微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)連續(xù)流曝氣反應(yīng)池內(nèi)pH<4.0或pH>11.0時，多數(shù)情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發(fā)生污泥上浮。用SBR法處理啤酒廢水和化工廢水的實驗結(jié)果表明：當(dāng)進(jìn)水pH值為2.5-5.0和10.0-12.0時，pH值越低(或越高)，污泥活性受抑制越嚴(yán)重，上浮污泥量越多�？刂频蚿H值(3.5-7.0)的反應(yīng)周期內(nèi)pH值不變，兩種廢水的活性污泥在pH≤5.5時就開始出現(xiàn)污泥上浮。另一方面，隨著pH值的增加，由于胞外聚合物(Extra CelluarPolymer)的電離官能團(tuán)增加，活性污泥絮凝作用增加(盡管帶的負(fù)電性增加)，但當(dāng)pH值超過一定范圍后，絮凝作用下降�？梢姡@時的電排斥作用增加，也會造成活性污泥脫絮(懸浮、不絮凝、反絮凝(deflocculation)和上浮[6]。
1.1.3 鹽含量的影響
對進(jìn)水的pH值調(diào)整不能消除堿度對活性污泥的影響。對堿性進(jìn)水調(diào)pH值，雖然中和了堿性物質(zhì)，但產(chǎn)生了鹽。鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。如微生物所處的溶液滲透壓發(fā)生突變，就會導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
1.1.4 水溫過熱
組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15-35℃，超過45℃時會使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮(經(jīng)過長期馴化的或特殊微生物除外)。另外，Klaus Kriebitzsch等在用SBR工藝測定溫度對細(xì)胞內(nèi)酶活性影響的試驗中也發(fā)現(xiàn)，溫度在20、30和40℃時酶活性較好，大于50℃之后，酶的活性明顯下降。
1.1.5 致毒性底物
對好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過高的COD、有機(jī)物(酚及其衍生物，醇，醛和某些有機(jī)酸等)、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細(xì)胞酶活動中心形成穩(wěn)定的化合物，導(dǎo)致基質(zhì)不能接近，無法被降解，甚至使細(xì)胞中毒死亡。重金屬離子進(jìn)人細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)上的-SH基結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷積累最終對微生物發(fā)生毒害作用(微動作用)。鹵化物最常見的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質(zhì)(或酶)的酪氨酸結(jié)合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑。而且廢水中有機(jī)物的突變，使原被馴化好的并能降解有機(jī)毒物的微生物減少或消失。
1.2 工藝運行
1.2.1 過量曝氣
微生物處于饑餓狀態(tài)而引起自身氧化進(jìn)人衰老期，池中溶解氧濃度(DO)上升;或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多�？傊珼O上升，短期內(nèi)污泥活性可能很好，因為新陳代謝快，有機(jī)物分解也快，但時間一久，污泥被打得又輕又碎(但無氣泡)，象霧花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數(shù)增高，處理效果明顯降低。
1.2.2 缺氧引起的污泥上浮
污泥呈灰色，若缺氧過久則呈黑色，并常帶有小氣泡。
1.2.3 反硝化引起的污泥上浮
當(dāng)廢水中有機(jī)氨化合物含量高或氨氮高時，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池積泥或停留時間過長，NO3-還原產(chǎn)生的N2會被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。
1.2.4 回流量太大引起的污泥上浮
回流量突增，會使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區(qū)上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變，上翻的方向是從導(dǎo)流區(qū)壁直向沉淀區(qū)壁成湍流翻動。
1.2.5 二沉池池底積泥引起的污泥上浮
如果二沉池底泥發(fā)酵，產(chǎn)生的CO2和H2也會附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產(chǎn)生CH4、H2S后卜浮，首先是一個個小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。
1.3 活性污泥絲狀菌過量生長及其控制產(chǎn)生的污泥上浮
1.3.1 溫度與負(fù)荷
微絲菌(Mocrothrix patvicella)的最佳生長條件是溫度在12-15℃，污泥負(fù)荷小于0.1kg/(kg˙d)。它的天然疏水性會引起活性污泥的脫水性差，最高為490mL/g。在溫度高于20℃后、即使污泥負(fù)荷是0.2kg/(kg˙d)，M.parvicella也不增值。它打碎成30-80μm的碎片，成浮渣形式而上浮。
1.3.2 表面活性物質(zhì)、類脂化合物及機(jī)械應(yīng)力作用
引起低負(fù)荷膨脹和污泥上浮的最頻繁的絲狀菌是：微絲菌、0092型、0041型。在進(jìn)水中表面活性物質(zhì)和類脂化合物濃度的升高、接種和機(jī)械應(yīng)力也會引起放線菌(Actinomycetes)的增長。Kappeleretal觀察到機(jī)械應(yīng)力(如離心泵)損壞緊密的活性污泥絮凝體并導(dǎo)致微絲菌的過量增長[9]。
1.3.3 過量投加絲狀菌抑制劑
在曝氣池流出槽中注人過氧化氫，數(shù)天后，絲狀菌就消失，SVI從580mL/g下降至178mL/g。且過氧化氫也有確保曝氣池DO和去除H2S臭味的效果。但若加人量太多會引起活性污泥的活性抑制及污泥上浮。
2、沉淀池(二次沉淀池)中污泥膨脹原因
污泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷太高的時候，此時細(xì)菌吸附了大量有機(jī)物，來不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質(zhì)，使得表面附著物大量增加，很難沉淀壓縮。而當(dāng)?shù)獓?yán)重缺乏時，也有可產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因為若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成細(xì)胞物質(zhì)，過量的碳源將被轉(zhuǎn)彎為多糖類胞外貯存物，這種貯存物是高度親水型化合物，易形成結(jié)合水，從而影響污泥的沉降性能，產(chǎn)生高粘性的污泥膨脹。非絲狀菌污泥膨脹發(fā)生時其生化處理效能仍較高，出水也還比較清澈，污泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發(fā)生情況較少，且危害并不十分嚴(yán)重，在這里就不著重研究。
絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見，成因也十分復(fù)雜。影響絲狀菌污泥膨脹的因素有很多，但我們首先應(yīng)該認(rèn)識到的是活性污泥是一個混合培養(yǎng)系統(tǒng)，其中至少存在著30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團(tuán)系統(tǒng)共生的關(guān)系中是不可缺少的一類重要微生物。它的存在對凈化污水起著很好的作用。它對保持污泥的絮體結(jié)構(gòu)，保持生化處理的凈化效率，及在沉淀中起著對懸浮物的過濾作用等都有很重要的意義。事實也證明在絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌平衡時是不會產(chǎn)生污泥膨脹，只有當(dāng)絲狀菌生長超過菌膠團(tuán)細(xì)菌時，才會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。
2.1污泥負(fù)荷對污泥膨脹的影響
一般認(rèn)為活性污泥中的微生物的增長都是符合Monod方程的：
S
μ=μmax
KS +S
式中μ----微生物比增長速率，d-1;μ=1/x * dx/dt
X----生物體濃度，mg/L;
S----生長限制性基質(zhì)濃度(殘留與溶液中的基質(zhì)濃度)，mg/L;
KS-----飽和常數(shù)(半速度常數(shù))，其值為μ=μmax/2時的基質(zhì)濃度，mg/L;
μmax-----在飽和濃度中微生物的最大比增長速率，d-1
研究證明大多數(shù)的絲狀菌的KS和μmax值比菌膠團(tuán)的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和μmax值的絲狀菌在低基質(zhì)濃度條件下具有高的增長速率，而具有較高KS和μmax值的菌膠團(tuán)在高基質(zhì)濃度條件下才占優(yōu)勢。同樣認(rèn)為低負(fù)荷對于絲狀菌生長有利的理論還有表面積/容積比(A/V)假說。這里的表面積和容積，是指活性污泥中微生物的表面積與體積。該假說認(rèn)為伸展于絮凝體之外的絲狀菌的比表面積(A/V)要大大超過菌膠團(tuán)細(xì)菌的比表面積。當(dāng)微生物處于受基質(zhì)限制和控制的狀態(tài)時，比表面積大的絲狀菌在取得底物方面要比菌膠團(tuán)有利，結(jié)果在曝氣池內(nèi)絲狀菌就變成了優(yōu)勢菌。
低負(fù)荷易導(dǎo)致污泥膨脹這一觀點無論是在實際運行中還是在理論上都有了較為成熟的解釋。但在我國，通常生化反應(yīng)的負(fù)荷設(shè)計都是較高的，的大量污泥膨脹卻是在高負(fù)荷條件下發(fā)生的，這引起了人們對該理論的懷疑。事實上，在高負(fù)荷條件下的污泥膨脹往往是由于供氧不足、曝氣池內(nèi)DO濃度降低引起的。我們下面就針對溶解氧DO對于污泥膨脹的影響。
2.2溶解氧濃度對污泥膨脹的影響
微生物對有機(jī)物的降解過程實質(zhì)上就是對氧的利用過程。溶解氧在活性污泥法的運行中是一個重要的控制參數(shù)，曝氣池中DO濃度的高低直接影響著有機(jī)物的去除效率和活性污泥的生長。低DO濃度一直被認(rèn)為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一。絲狀菌由于具有較大的比表面積和較低的氧飽和常數(shù)，在低DO濃度下比絮狀菌增殖得快，從而導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹。根據(jù)各方面的研究反應(yīng)，DO對于污泥膨脹影響的的臨界值并不確定。DO濃度的要求是與污泥負(fù)荷息息相關(guān)的，負(fù)荷越高，則對應(yīng)的臨界值就越大。這一值的確定與工藝選擇、池型及進(jìn)水類型都有著密切關(guān)系，必須根據(jù)實際情況結(jié)合實驗才可以得出。
2.3其它方面對污泥膨脹的影響
2.3.1 污水種類
污水種類對污泥膨脹有著明顯的影響。通常來說，那些含有易生物降解和溶解的有機(jī)成份，特別是低分子量的烴類、糖類和有機(jī)酸類等類型基質(zhì)的污水易引起污泥膨脹，例如釀酒、乳品、石化和造紙廢水等。
2.3.2 營養(yǎng)成分的不均衡
當(dāng)污水中N、P不足時，易引起污泥膨脹的發(fā)生。通常認(rèn)為，N、P的合適比例為BOD5：N：P=100：5：1。很多研究表明許多絲狀菌對營養(yǎng)物質(zhì)N、P有著較強(qiáng)的親和力，這可能就是缺乏營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致污泥膨脹的原因。
2.3.3 pH值與溫度
一般認(rèn)為pH偏低易引起絲狀菌的大量繁殖。而溫度的對絲狀菌的影響也是很普遍的。例如，冬天Microthix parvicella在絲狀菌群中占優(yōu)勢，而溫暖季節(jié)時Nocardiaform，0041型或Nostocoida limnicda較易大量繁殖。
另外污水在進(jìn)水處理系統(tǒng)前的早期厭氧消化產(chǎn)生的有機(jī)酸和硫化氫也可能導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。硫磺菌的的貝氏硫菌、硫絲菌等能從硫化氫氧化中獲取能量。而這么細(xì)菌以非常長的絲狀性增殖，有時能長達(dá)1厘米，從而導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。
3、生化體統(tǒng)(曝氣池)中污泥活性抑制與上浮的檢測方法
3.1 測定污泥的耗氧速率(OUR)和 ATP
測定活性污泥的耗氧速率(OUR)，可判斷有無毒物流入、負(fù)荷條件和排泥平衡情況。若同時測定三磷酸腺苦(ATP)，還可以從處理機(jī)能方面對微生物量和活性度進(jìn)行定量分析。根據(jù)P.E.Jorgensen等的研究表明，測定ATP含量和OUR是檢測生物量活性的可靠方法。
3.2 利用指示生物診斷活性污泥狀態(tài)和性能
用顯微鏡對活性污泥中的微生物進(jìn)行鏡檢，其中的原生動物和后生動物(統(tǒng)稱為微型動物)相對比細(xì)菌個體大，在顯微鏡下易于觀察、鑒別和計數(shù)，且對外界環(huán)境條件的變化更為敏感，作為指示生物來診斷活性污泥的狀態(tài)和性能，在工程實踐中已有較廣泛應(yīng)用。這種指示作用概括于表1中。
表1微型動物對活性污泥狀態(tài)和性能的指示作用
4、 控制生化體統(tǒng)中污泥上浮的技術(shù)措施
①穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回流，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，終水回流的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實際進(jìn)水量。
②污水處理廠應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池(均質(zhì)池)并控制好均質(zhì)池(調(diào)節(jié)池)液位。因高液位會使均質(zhì)池的水量緩沖能力下降，甚至喪失;而低液位運行不僅均質(zhì)效果差，且易使油和均質(zhì)池底的雜質(zhì)進(jìn)人曝氣池，造成活性污泥受沖擊而上浮。液位宜控制在50%-70%。
③合理投加營養(yǎng)鹽。由于工業(yè)廢水中營養(yǎng)比例失調(diào)，常常碳源充分而氮、磷等營養(yǎng)物不足，因此處理工業(yè)廢水時須另外補(bǔ)加。一般以尿素和磷酸鹽為氮源和磷源，但投加量不宜過量。
④曝氣池人口設(shè)中和池及由堿池、酸池、pH檢測儀、pH自動調(diào)節(jié)閥等組成的pH自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使曝氣池進(jìn)水的pH值控制在要求范圍內(nèi)。
⑤采用純氧曝氣。從西德引進(jìn)的純氧曝氣裝置，投產(chǎn)5a以來從未出現(xiàn)污泥上浮。
⑥污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并清除死污泥。
⑦活性污泥的微生物組成主要依賴于廢水成分、流動形式、運行條件和適宜的設(shè)計。由于在實際處理過程中幾乎難以控制廢水成分，因此對運行條件和反應(yīng)器設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化選擇至關(guān)重要。
5、二次沉淀池中污泥膨脹的一般解決辦法
5.1應(yīng)急措施
適用于臨時應(yīng)急，主要方法是投加藥物增強(qiáng)污泥沉降性能或是直接殺死絲狀菌。在曝氣池的入口處投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥絮凝性、壓密性，保證沉淀出水。另外，投加一些能夠殺滅絲狀菌的藥劑，如氯氣、臭氧、過氧化氫等。氯加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)象。有效氯為10—20mg/l時，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌;高于20mg/l時，可能對絮凝體形成菌產(chǎn)生危害，因此，在使用氯時一定要按投加量的允許范圍合理投加。投加過氧化氫和臭氧也可以起到破壞絲狀菌的效果。而臭氧，過氧化氫等氧化劑只有在較高的計量條件下才對球衣菌有殺滅效果。
采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這種方法并沒有從根本上控制絲狀菌的繁殖，一旦停止加藥，污泥膨脹現(xiàn)象可以又會卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以，這種辦法只能做為臨時應(yīng)急時用。
5.2改善生化環(huán)境
污水廠發(fā)生污泥膨脹的時候，一般無法從工藝流程、池型和曝氣方式的改變來解決，只能在正在運行的流程基礎(chǔ)上通過改變生化池內(nèi)的微生物生長環(huán)境來抑制或消除絲狀菌的過度繁殖。在不同的工藝和水質(zhì)的情況下，很難有一個放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案。但生化工藝常遇見的幾種應(yīng)該注意的問題必須加以注意。
5.2.1 污水性質(zhì)的控制
首先應(yīng)該檢查和調(diào)整pH值，當(dāng)pH值低于5以下時，不僅對污泥膨脹會有利，而且對正常的生化反應(yīng)也會有一定的危害，所以當(dāng)pH值偏低時應(yīng)及時調(diào)整。
另外水溫對污泥膨脹有一定的影響，組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15--35℃，溫度每升高1℃微生物代謝速度提高1倍。當(dāng)溫度超過40℃時會使活性污泥中大部分微生物死亡而導(dǎo)致污泥膨脹。在北方寒冷地區(qū)一定應(yīng)注意冬季時的水溫，若水溫偏低應(yīng)加熱，因為低溫也會導(dǎo)致污泥膨脹的發(fā)生。采用鼓風(fēng)曝氣能有效地升高曝氣池內(nèi)水溫。
當(dāng)污水中營養(yǎng)成份不足或失衡時，應(yīng)補(bǔ)充投加。N、P含量應(yīng)控制在BOD：N：P=100：5：1左右。
若污水處理生化系統(tǒng)前已有消化現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的低分子有機(jī)酸將有利于絲狀菌的生長，這時可以對廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)預(yù)曝氣來加以改善。一般采用空氣擴(kuò)散器向3-5米有效水深的調(diào)節(jié)池曝氣，供氣量可以控制在0.5-1.0m3(空氣)/ m3廢水˙h。它能使調(diào)節(jié)池的廢水保持新鮮，并有效防止由于厭氧所會帶來的臭氣。
5.2.2保持生化池內(nèi)足夠的溶解氧，一般控制在0.3---2mg/l;對于高負(fù)荷的生化系統(tǒng)一般至少應(yīng)控制DO>2 mg/l。
5.2.3調(diào)整曝氣池中污泥負(fù)荷，運行經(jīng)驗表明，如果污泥負(fù)荷超過0.35kgBOD/kgMLSS.d易于發(fā)生絲狀菌性污泥膨脹。
5.2.4縮短沉淀池的水力停留時間和沉淀池內(nèi)的污泥應(yīng)及時排出或回流，防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。若發(fā)生厭氧現(xiàn)象，產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，也會使污泥上浮，沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會引發(fā)絲狀菌的大量繁殖。這種情況時除排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，并縮短污泥在池內(nèi)的停留時間外，還應(yīng)提高曝氣池DO值，使出入沉淀池的水保持較的溶解氧，或者在污泥回流進(jìn)入生化池前曝氣再生。
在解決了以上問題后，如果污泥膨脹現(xiàn)象仍得不到控制，就得根據(jù)實際情況加以分析，下面針對幾中常見的工藝提出一些指導(dǎo)性的方法，供參考。
A. 高負(fù)荷活性污泥工藝
目前國內(nèi)對活性污泥工藝的設(shè)計通常采用中等負(fù)荷(0.3KgBOD5/(kgMLSS˙d))，而在實際中人們從經(jīng)濟(jì)角度考慮總是采用較高的負(fù)荷，所以高負(fù)荷下的污泥膨脹在中國具體較為廣泛的意義。在高負(fù)荷情況下，最常見的是DO不足，所以先采取提高氣水比，強(qiáng)化曝氣，在推流式曝氣池內(nèi)首端采用射流曝氣等方式，觀察一段時間，找出問題的所在。
如果在以上措施采取后一段時間情況仍無好轉(zhuǎn)，則可考慮在曝氣池頭部加設(shè)軟填料。這一部份對于有機(jī)酸去除率很高，從而去除絲狀菌的生長促進(jìn)因素，幫助絮狀菌生長。這個方法比較有效，但造價較高，且對以后的維修管理造成不便�；蛘咴谄貧獬厍霸O(shè)置一個水力停留時間約為15min的選擇器，一般能很有效的抑制絲狀菌的生長。
對于間歇式進(jìn)水的SBR工藝來說，反應(yīng)器本身是完全混合式的，而且在時間上其污染物的基質(zhì)就存在濃度梯度，所以無需再另設(shè)選擇器。通常間歇式SBR工藝產(chǎn)生污泥膨脹的原因是，污泥濃度過高，而進(jìn)水有機(jī)物濃度偏低或水量偏小而導(dǎo)致污泥負(fù)荷偏低。對于這種情況，降低排出比，提高基質(zhì)初始濃度，并對SBR強(qiáng)制排泥，一般就能夠?qū)ξ勰嗯蛎洭F(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。而對于連續(xù)進(jìn)水的SBR如ICEAS和CASS等工藝如果發(fā)生污泥膨脹的話，就有必要在進(jìn)水端設(shè)置一個預(yù)反應(yīng)區(qū)或生物反應(yīng)器了。
B. 低負(fù)荷活性污泥工藝
低負(fù)荷活性污泥工藝曝氣池內(nèi)基質(zhì)濃度較低，絲狀菌容易獲得較高的增長效率，所以是最容易產(chǎn)生污泥膨脹。除了在水質(zhì)和曝氣上想辦法外，最根本和有效的是將曝氣池分成多格且以推流方式運行，或增設(shè)一個分格設(shè)置的小型預(yù)曝氣池作為生物選擇器，在這個選擇器內(nèi)采用高污泥負(fù)荷，吸附部分有機(jī)物并消除有機(jī)酸。這個辦法不但有助于抑制污泥膨脹，并能有效的改善生化處理效果。在曝氣池內(nèi)增加填料的方法也同樣在低負(fù)荷完全混合工藝中適用。
對于A/O和A2/O工藝可通過在在好氧段前設(shè)置缺氧段和厭氧段以及污泥回流系統(tǒng)，使混合菌群交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，并使有機(jī)物濃度發(fā)生周期性變化，這既控制了污泥膨脹又改善了污泥的沉降性能。而交替工作式氧化溝和UNITANK工藝等連續(xù)進(jìn)水的系統(tǒng)因為其本身在時間和空間上就有了實際上的“選擇器”，所以對污泥膨脹有著效強(qiáng)的控制能力。如果這兩種工藝發(fā)生污泥膨脹，則可通過調(diào)整曝氣控制溶氧量和控制回流污泥量來調(diào)節(jié)池內(nèi)的污泥負(fù)荷及DO，通過一段時間的改善，一般能夠控制住污泥膨脹現(xiàn)象。
6、 總結(jié)
總的來說，污泥膨脹由于絲狀菌的種類繁多，且生長適宜的環(huán)境也不盡相同。在不同工藝不同水質(zhì)的情況下，微生物的生長環(huán)境非常微妙，這就要求發(fā)生污泥膨脹時，需要水處理工作者根據(jù)實際情況作大量切實的實驗和分析，大膽實踐，才能解決污泥膨脹問題。
