污泥膨脹的形成條件、影響因素和解決方案，天津眾邁廠家

造成污泥膨脹產(chǎn)生泡沫的因素很多，據(jù)有關資料介紹至少有與近30種不同的絲狀菌和一系列的環(huán)境與操作因素（溫度、PH值、營養(yǎng)物、負荷、DO、沉降比、污泥指數(shù)、泥齡等）有關，所以必須根據(jù)實際情況找準污泥膨脹產(chǎn)生褐色泡沫的主要原因，有針對性地改變環(huán)境條件，才能有效控制污泥膨脹產(chǎn)生的褐色泡沫。

污泥膨脹是什么

在冬季采用低負荷運行，造成污泥膨脹。理論依據(jù)是低負荷說，低負荷說認為，當污泥處于低負荷或極低負荷時，絮凝體中的菌膠團細菌得不到足夠的營養(yǎng)，而交織與絮凝體中的球衣菌卻形成長長的絲狀體從絮粒中伸出來，以增加表面積，充分吸收環(huán)境中的營養(yǎng)，因絲狀體的伸出，造成絮粒架空，以至比重減輕，沉降困難，造成污泥膨脹。

污泥膨脹是什么

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具體表現(xiàn)在污泥濃度高4000mg/l以上，污泥沉降比高80-90，污泥指數(shù)高達170-180，高時達220左右，負荷經(jīng)常保持在0.06左右，zuidi時達0.04。

導致污泥膨脹的因素盤點

 1、溫度

 低溫有利于絲狀菌生長，Daigger等人發(fā)現(xiàn)10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹，而污水溫度提高到22℃則不容易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象;

2、pH

 活性污泥微生物適宜pH范圍為6.5~8.5，pH小于6時，菌膠團活性減弱，生長受到抑制，但絲狀菌能大量繁殖，取代菌膠團成為優(yōu)勢種群，污泥的沉降性能明顯變差并發(fā)生污泥膨脹。pH值低于4.5時，真菌*占優(yōu)勢。

3、DO

“低DO是引起絲狀菌污泥膨脹的主要原因之一

若DO成為限制因子，菌膠團生長受抑制，而絲狀菌因具有巨大的比表面積，更易獲得溶解氧進行生長繁殖，在競爭中處于優(yōu)勢地位。具有低Ks的絲狀菌在低基質(zhì)濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質(zhì)限制、溶解氧限制和營養(yǎng)物質(zhì)限制引起的污泥膨脹現(xiàn)象。只要溶解氧成為限制，任何負荷下都會發(fā)生污泥膨脹。污水處理中DO控制在2左右，太高太低都容易引起污泥膨脹。

4、F/M

 “低負荷情況下，由于絲狀菌具有巨大的比表面積，低Ks，其對碳源有較強的親和力，優(yōu)先利用碳源，造成競爭優(yōu)勢。低F/M經(jīng)常出現(xiàn)在*混合式曝氣池、大回流比的氧化溝(如卡魯薩爾氧化溝)、沿程分散進水曝氣池中;低負荷容易引發(fā)絲狀菌污泥膨脹，高負荷容易引發(fā)污泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區(qū)一直處于低負荷運行狀態(tài)易造成絲狀菌大量增殖。Li等人對膜生物反應器內(nèi)污泥負荷參數(shù)的影響研究表明，當F/M<0.2kg kg·d時，容易引發(fā)污泥膨脹。an和su等人將污水通過好氧選擇器進入膜生物反應器，將f="" m調(diào)整到0.4kg="" kg·d，有效的控制了污泥膨脹;而laitinen和luonis等人則是利用缺氧選擇器，加強反硝化除磷作用，有效解決了污泥膨脹。

由于研究者的研究背景和研究條件不盡相同，研究結(jié)果也很不一致。尤其是關于有機負荷與污泥膨脹關系的說法也比較混亂。高低有機負荷都可能引起污泥膨脹，Ford和Eckenfeilder等人發(fā)現(xiàn)高低負荷下都可能發(fā)生污泥膨脹，Palm等人認為根據(jù)負荷不同，在任何DO濃度條件下都可能發(fā)生膨脹，Chudoba等人認為即使對于推流式曝氣池，雖然沿吃長方向存在著高的濃度梯度，但在高負荷下也會發(fā)生污泥膨脹。

5、N、P營養(yǎng)物質(zhì)

“通常認為污水中BOD5：N=100:5:1為微生物的適宜比例。

N、P含量不均衡的廢水，會引發(fā)絲狀菌與非絲狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：R.E.Sheder等人發(fā)現(xiàn)在缺N的情況下，由于絲狀菌具有巨大的比表面積，低Ks，其對N、P等營養(yǎng)物質(zhì)有較強的親和力，優(yōu)先利用營養(yǎng)物質(zhì)，造成競爭優(yōu)勢;非絲狀菌污泥膨脹：BOD5/N為100:3時，菌膠團未能有充分的N完成代謝，于是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式貯存在胞外。因此要降低進水C/N比。

6、微量元素

 “*混合活性污泥法會助長絲狀菌的過量生長，

完這可用痕量金屬缺乏癥理論分析。由于絲狀菌具有比菌膠團更大的比表面積，其在痕量金屬含量不足時比后者具有更大的對痕量金屬的吸附能力，從而抑制了菌膠團的生長。

7、有毒物質(zhì)

 當有毒工業(yè)廢水進入污水廠時，活性污泥中的微生物要出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，Novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發(fā)現(xiàn)，菌膠團吸收污水中的有毒物質(zhì)后，粘性物質(zhì)分泌減少，生理活動出現(xiàn)異常，可能引起污泥膨脹。

8 、其他污泥膨脹原因

 1、一般認為懸浮固體少而溶解性和易降解的有機物較多，特別是含低分子量的烴類、糖類和有機酸等容易發(fā)生絲狀菌膨脹，例如啤酒、食品、乳品、造紙廢水;絲狀菌對高分子物質(zhì)的水解能力弱，較難吸收不溶性物質(zhì)，對低分子有機物可直接作為能源加以利用，有代表性的絲狀菌是球衣菌屬，它能將葡萄糖、蔗糖、乳糖等糖類物質(zhì)直接利用，當廢水中含有可溶性有機物多時，易誘發(fā)絲狀菌膨脹，而不溶性有機物作為去除對象的廢水則不易產(chǎn)生污泥膨脹。Van等發(fā)現(xiàn)葡萄糖、乙酸鹽這些低分子可溶性有機物容易引起污泥膨脹，而大分子淀粉不易引起污泥膨脹;

2、腐化的污水，還有大量硫化氫的污水，污水在下水管和初沉池等貯存設施中，停留時間過長，發(fā)生早期消化，使pH下降，產(chǎn)生利于絲狀菌攝取的低分子溶解性有機物和硫化氫，引起硫代謝絲狀菌。但是硫化氫大部分是厭氧發(fā)酵中的副產(chǎn)物，而厭氧發(fā)酵會產(chǎn)生大量小分子有機酸，這是污泥膨脹的主要原因;

3、一些厭氧裝置雖然出水含有大量硫化氫，但是揮發(fā)性有機酸濃度很低時也不會發(fā)生污泥膨脹，當揮發(fā)性有機酸達到一定濃度時，其中主要的低分子有機酸(乙酸、丙酸)易于降解，因此造成耗氧速率的增加，引起DO限制膨脹。

污泥膨脹解決辦法

 1、應急措施

 (1)增加絮凝劑，如投加硅藻土、粘土、厭氧污泥、金屬鹽類、混凝劑，如投加鐵鹽(氯化亞鐵5~50 mg/L)、鋁鹽(礬土10~100 mg/L)。

(2)采用消毒氧化劑，如采用回流污泥加氯措施，投加量一般為2~10kg Cl2/1000kg干污泥，既可控制曝氣池污泥膨脹也可對二級處理出水消毒，同時使控制污泥膨脹所需要的加氯量少。銅離子濃度在0.75mg/L時或食鹽濃度為4g/L時對抑制絲狀菌污泥膨脹效果良好。但是此法治標不治本。

2、改變工藝

 (1)設置選擇器，選擇器是曝氣池之前或前段設定的高有機負荷區(qū)(接觸區(qū))，為菌膠團細菌提供高濃度的可吸收的溶解底物，以提高其攝取和貯存能力，使其在與絲狀菌的競爭中處于優(yōu)勢。

(2)改變反應器形式，如將*混合曝氣池改為推流式曝氣池，連續(xù)進水改為間歇進水。絲狀菌幾乎都不能在*無分子氧的環(huán)境中吸收底物，這使得通過脫氮和除磷過程而利用底物的功能菌迅速增殖，所以A/O和A/A/O系統(tǒng)能有效控制絲狀菌污泥膨脹。在A2/O工藝中，厭氧、缺氧區(qū)不利于絲狀菌增殖，如果在好氧段能旁流一部分進水提供碳源，則絲狀菌在整個系統(tǒng)中都處于不利狀況。

(3)工藝運行調(diào)控：由于污水腐化產(chǎn)生的膨脹，可以對消化污水預曝氣，沉淀池中污泥應及時刮除;N、P缺乏的污水，可及時投加尿素、銨鹽、化肥或與生活污水混合，使BOD5：N=100:5:1左右;缺氮時可從污泥消化池往曝氣池投加高含氮污泥上清液;低溶解氧可以增加供氧，采用表面轉(zhuǎn)刷曝氣的氧化溝，欲提高DO，可通過提高出水堰的高度，以提高轉(zhuǎn)刷的吃水深度的方法，強化轉(zhuǎn)刷的曝氣能力;低負荷導致的污泥膨脹，可以適當提高F/M;高負荷污泥膨脹，可射流曝氣剪切絲狀菌，射流高的傳質(zhì)效率提供充足的溶解氧。增加水力剪切力：通過曝氣時產(chǎn)生的強水力剪切作用使蓬松污泥自聚、密實，同時使絮團表面不穩(wěn)定的絲狀菌脫落。

(4)在*混合曝氣池中負荷0.1~0.5 kgBOD5/(kgMLSSd)都發(fā)生膨脹，而推流式中污泥負荷大于0.5 kgBOD5/(kgMLSS·d)才發(fā)生膨脹，而間歇式反應器內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)膨脹現(xiàn)象;變化的水力負荷造成SVI上升，具體分析為高負荷、低溶解氧刺激了絲狀菌的生長，且絲狀菌生長的不可逆性，造成污泥膨脹，特別是當有機物濃度劇增時極易引起污泥膨脹;污泥有機負荷為0.5kg/kg·d，并且DO在2mg/L時，可以有效的控制絲狀菌的生長。

(5)低負荷引起污泥膨脹的恢復：加大污泥負荷，利用在高底物濃度的環(huán)境條件下，菌膠團的貯存能力與大比生長速率均比絲狀菌的高這一特點，在反應器中創(chuàng)造出有利于菌膠團生長繁殖的生態(tài)環(huán)境，使其取代絲狀菌逐漸成為污泥中的優(yōu)勢菌種，從而使發(fā)生膨脹的污泥逐漸恢復正常。

(6)增大污泥回流量有利于提高菌膠團細菌攝取有機物的能力，并且增大與絲狀菌的競爭力度，抑制絲狀菌的膨脹。絲狀菌的生長速率小于非絲狀菌，長SRT有利于絲狀菌的生長，因而增加排泥量，可以有效排除池內(nèi)過多絲狀菌。并且長泥齡情況下，發(fā)生污泥老化，老化的污泥活性不夠，競爭不過絲狀菌，會使絲狀菌在競爭中處于優(yōu)勢地位。

3、污泥膨脹自然消除的解釋

 污泥膨脹導致污泥的大量流失，使MLSS濃度降低，其結(jié)果是在其它條件不變時，有機負荷提高，DO上升，OUR減小，這都有利于抑制絲狀菌的增殖。