思考：污泥膨脹的成因及其解決辦法

水處理網(wǎng)訊:摘要：污泥膨脹指污泥結(jié)構(gòu)松散、體積增大、SV值增大，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象。活性污泥膨脹可分為：由于污泥中絲狀菌過量增殖引起的絲狀菌性污泥膨脹和無(wú)大量絲狀菌存在的非絲狀菌性污泥膨脹。通常多數(shù)情況下是絲狀菌性污泥膨脹。

關(guān)鍵詞：污泥膨脹；水質(zhì)

非絲狀菌性污泥膨脹

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(shí)候，此時(shí)細(xì)菌吸附了大量有機(jī)物，來不及代謝，在胞外積聚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(shí)，也有可能產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。因?yàn)槿羧钡⑸锊荒艹浞掷锰荚春铣杉?xì)胞物質(zhì)，過量的碳源被轉(zhuǎn)換為多糖類胞外貯存物，這種貯存物是高密度親水型化合物，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(shí)其生化處理效果仍較高，出水也還比較清澈，鏡檢也看不到過量增殖的絲狀菌，在實(shí)際工作中我曾見到過非絲狀菌污泥膨脹，在第二天活性污泥恢復(fù)正常，非絲狀菌污泥膨脹發(fā)生情況較少，且危害并不十分嚴(yán)重。

絲狀菌性污泥膨脹

絲狀菌過度增殖引起的污泥膨脹在日常實(shí)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(shí)到的是活性污泥是一個(gè)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。而絲狀菌在與活性菌膠團(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(duì)凈化污水起著很好的作用；它對(duì)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(duì)懸浮物的過濾作用等都有很重要的意義。當(dāng)絲狀菌與菌膠團(tuán)細(xì)菌平衡時(shí)是不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，只有當(dāng)絲狀菌生長(zhǎng)超過菌膠團(tuán)細(xì)菌時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。對(duì)正常的活性污泥來說，它們兩者之間有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。如果絲狀菌生長(zhǎng)繁殖過多，菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)繁殖將受到抑制，過度增殖的絲狀菌伸出污泥表面之外，使得絮體松散，沉淀性能惡化，污泥體積膨脹，污泥沉降比和污泥體積指數(shù)都很高，這就是絲狀菌性污泥膨脹。伴隨著污泥膨脹出水氨氮隨之升高，污泥膨脹嚴(yán)重時(shí)，顯微鏡下可觀察到大量的絲狀菌伸出菌膠團(tuán)表面。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，通常需要很長(zhǎng)的時(shí)間來調(diào)整。

成因

廢水水質(zhì)

在廢水生物處理中，廢水本身就是微生物的培養(yǎng)基。因此，廢水水質(zhì)和微生物的生理活動(dòng)關(guān)系十分密切。從上面提到的兩種污泥膨脹來看，無(wú)不與微生物的生理活動(dòng)有關(guān)。即污泥膨脹或是和微生物增殖有關(guān)（如絲狀菌性污泥膨脹），或者是由于代謝產(chǎn)物積蓄之故（如非絲狀菌性污泥膨脹）。由此可見，廢水水質(zhì)是污泥膨脹成因中極為重要的因素。

關(guān)于廢水水質(zhì)問題，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

（1）有機(jī)物

對(duì)碳源的爭(zhēng)奪上，絲狀菌較菌膠團(tuán)細(xì)菌更具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)水中碳源充足，菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌都能得到足夠的食物；而當(dāng)水中的碳源較為缺乏時(shí)，由于絲狀菌有巨大的表面積，絲狀菌能更容易的爭(zhēng)奪到食物，絲狀菌膨脹往往發(fā)生在有機(jī)負(fù)荷偏低的活性污泥系統(tǒng)中。

（2）氮和磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

活性污泥微生物為了進(jìn)行正常的生長(zhǎng)、繁殖，除了需要碳源外，還需氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。氮、磷和碳之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，一般?jīng)驗(yàn)提出的比例通常為：BOD5：N：P=100：5：1。當(dāng)廢水中氮、磷含量不足時(shí)，亦易發(fā)生污泥膨脹。如在活性污泥中，絲狀菌的表面積相對(duì)其他微生物來說要大些易于攝取底物。故當(dāng)?shù)?、磷含量相?duì)BOD5的比例不足時(shí)，由于具有上述特點(diǎn)絲狀菌比其他微生物較易利用底物，仍能正常生活進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。而在這種情況下，活性污泥中其他微生物，由于氮、磷得不到滿足以致逐漸衰退，于是絲狀菌大量增加，導(dǎo)致了絲狀菌性污泥膨脹的發(fā)生。

另外，當(dāng)廢水中氮、磷源不足時(shí)，相對(duì)而言就是碳源較多。在這種情況下如果糖類物質(zhì)較多，代謝產(chǎn)物多糖類高黏性物質(zhì)增加，使得活性污泥易于發(fā)生非絲狀菌性膨脹。

溶解氧

在曝氣池運(yùn)行中，混合液的溶解氧濃度亦是個(gè)重要的問題，因?yàn)椴煌奈⑸飳?duì)溶解氧的要求亦是不同的。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看曝氣池中若溶解氧濃度太低是不利的，容易發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，雖然絲狀菌是好氧性細(xì)菌，但是它們和活性污泥中的其他好氧菌不同，在活性污泥的低溶解氧條件下大部分好氧菌幾乎不能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖，但絲狀茵仍能適應(yīng)這種環(huán)境并繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖，從而使得絲狀菌性污泥膨脹易于發(fā)生。而且即使將它們保持在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的厭氧狀態(tài)下，也不會(huì)失去活力，如一旦恢復(fù)好氧狀態(tài)，它們就會(huì)重新生長(zhǎng)繁殖。據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)一般應(yīng)將溶解氧控制在不低于2 mg/L的水平，如2～4 mg/L，過高亦是沒有必要的。

污泥膨脹解決辦法

應(yīng)急措施

臨時(shí)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。投加鐵鹽鋁鹽等混凝劑可以直接提高污泥的壓密性保證沉淀出水。另外，投加一些化學(xué)藥劑如氯氣加在回流污泥中也可以達(dá)到消除污泥膨脹現(xiàn)象。

采用這種方法一般能較快降低SVI值，但這些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(huì)卷土重來。而且投藥有可能破壞生化系統(tǒng)的微生物生長(zhǎng)環(huán)境，導(dǎo)致處理效果降低，所以這種辦法只能做為臨時(shí)應(yīng)急時(shí)用。

原標(biāo)題:污泥膨脹的成因及其解決辦法