活性污泥是活性污泥處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常情況之一，其表觀現(xiàn)象是活性污泥絮凝體的結(jié)構(gòu)與正常絮凝體相比要松散一些，體積膨脹，含水率上升，不利于污泥底物對污水中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收降解，并且影響后續(xù)工序的沉淀效果。
   一般從以下三個方面定義污泥膨脹：沉降性能差，區(qū)域沉降速度小；污泥松散，不密實(shí)，污泥指數(shù)較大；由絲狀菌引起的污泥膨脹中，絲狀菌總長度大于1×104m/g。

1、一般測定指標(biāo)

　　污泥沉降比（30分鐘靜沉率）：取活性污泥反應(yīng)器中的混合液靜置30 min后所形成的沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分比。正常的活性污泥靜置沉淀30min后，一般可接近其最大密度，反映出二沉池中活性污泥的濃縮情況。

污泥容積指數(shù)：曝氣池出口處的混合液，在經(jīng)過30 min靜沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容積?？杀硎净钚晕勰嘀芯z團(tuán)結(jié)合水率的高低。

污泥成層沉降速度：混合液靜置一段時間后，形成清晰的泥水分界線，此后進(jìn)入成層沉淀階段，分界線勻速下降的速度即為污泥成層沉降速度。

　　絲狀菌長度：活性污泥單位體積內(nèi)絲狀菌的長度，該指標(biāo)用來表示絲狀菌含量。

2、污泥膨脹類型

　　污泥膨脹分絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹兩類。其中90%是由絲狀菌引起的，只有10%左右是由非絲狀菌引起的。活性污泥系統(tǒng)中的生物處于動態(tài)平衡之中，理想的絮凝體沉淀性能好，絲狀菌和菌膠團(tuán)細(xì)菌之間相互競爭，相互依存，絮體中存在的絲狀菌有利于保護(hù)絮體已經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)并能增加其強(qiáng)度。但是在污泥膨脹誘因的誘發(fā)下，絲狀菌在和菌膠團(tuán)的競爭中占優(yōu)，大量的絲狀菌伸出絮凝體，破壞其穩(wěn)定性。

3、 污泥膨脹的原因

3.1 絲狀菌污泥膨脹的原因

3.1.1 進(jìn)水水質(zhì)
（1）原水中營養(yǎng)物質(zhì)含量不足?；钚晕勰喾ㄌ幚砦郏◤U）水的過程，就是污泥中的微生物種群不斷地吸收、利用水中污染物，在自身增殖的同時，將污染物加以降解的過程。隨反應(yīng)的進(jìn)行需要多種營養(yǎng)物質(zhì)保證其正常的新陳代謝活動，并維持生物的動態(tài)平衡和活動。若微生物的食物不足，會使低營養(yǎng)型微生物絲硫細(xì)菌、貝氏硫細(xì)菌過度繁殖，在與菌膠團(tuán)細(xì)菌的競爭中占優(yōu)。
（2）原水中碳水化合物和可溶性物質(zhì)含量高。絲狀菌與其它菌種相比有其自身的一些特點(diǎn)，它對高分子物質(zhì)的水解能力弱，較難吸收不溶性物質(zhì)。所以，當(dāng)廢水中含有較多量的可溶性有機(jī)物時，有利于底物中絲狀菌的繁殖。此外，廢水中含過多量的糖類碳水化合物時，諸如球衣菌屬的絲狀菌能直接將葡萄糖、乳糖等糖類物質(zhì)作為能源加以吸收利用，同時分泌出高粘性物質(zhì)覆蓋在菌膠團(tuán)細(xì)菌表面，從而大大提高了污泥的水結(jié)合率。
（3）硫化物含量高。正常的活性污泥中硫代謝絲狀菌含量不多，若污水中硫化物含量偏高（這種情況多存在于工業(yè)廢水中），容易引起諸如硫化菌、021N型菌、貝氏硫化菌等硫代謝絲狀菌的過量增殖，致使引發(fā)污泥膨脹。
（4）進(jìn)水波動。進(jìn)水波動是指進(jìn)入活性污泥反應(yīng)器的原水在流量以及有機(jī)物濃度、種類方面的改變。如果曝氣池中有機(jī)物濃度突然增加，就會因微生物呼吸迅速致使溶解氧含量降低，此時絲狀菌在爭奪氧中占優(yōu)，大量繁殖，引起污泥膨脹。
3.1.2 反應(yīng)器環(huán)境
（1）溫度。反應(yīng)器底物中每種細(xì)菌都有自己的最適宜生長溫度，在最適宜生長溫度下，其繁殖旺盛，競爭力強(qiáng)。如果溫度較低，污水中微生物代謝速度較慢，會積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值增高，從而可能會引起污泥膨脹。溫度對絲狀菌的影響也是很普遍的，絲狀菌膨脹對溫度具有敏感性，在其它條件等同的情況下，10℃時產(chǎn)生嚴(yán)重的污泥膨脹現(xiàn)象；將反應(yīng)器溫度提高到22℃，不再產(chǎn)生污泥膨脹。這也是大多數(shù)活性污泥在冬季時會產(chǎn)生污泥膨脹或者污泥膨脹更加嚴(yán)重的原因之一。
（2）溶解氧。溶解氧作為構(gòu)成活性污泥混合液三要素（氣、水、泥）之一，是許多生物降解反應(yīng)的必要條件。菌膠團(tuán)細(xì)菌和浮游球衣菌等絲狀菌對溶解氧需要量差別比較大，菌膠團(tuán)細(xì)菌是好氧菌，而絕大多數(shù)絲狀菌是適應(yīng)性強(qiáng)的微好氧菌。因此，若溶解氧含量不足，菌膠團(tuán)菌的生長受到抑制，而絲狀菌仍能正常利用有機(jī)物，在競爭中占優(yōu)。
（3）pH值。pH值較低，會導(dǎo)致絲狀真菌的繁殖而引起污泥膨脹?；钚晕勰辔⑸镒钸m宜的pH值范圍是6.5~8.5；pH值低于6.5時利于真菌生長繁殖；pH值低至4.5時，真菌將完全占優(yōu)，活性污泥絮體遭到破壞，所處理的水質(zhì)惡化。
（4）BOD－污泥負(fù)荷。BOD污泥負(fù)荷是設(shè)計(jì)活性污泥反應(yīng)池和控制其運(yùn)行的重要指標(biāo)。

3.2 非絲狀菌污泥膨脹的原因

3.2.1 進(jìn)水中含有毒物質(zhì)

　　由于進(jìn)水中含有較多的有毒物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)菌中毒不能分泌出足夠的粘性物質(zhì)，難以形成絮體，或即使形成絮體，但結(jié)構(gòu)松散，沉降性能不好。

3.2.2 營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或不平衡

　　進(jìn)水中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或不平衡，除引發(fā)絲狀菌膨脹外，還會導(dǎo)致非絲狀菌污泥膨脹。由于進(jìn)水中含有大量的溶解性有機(jī)物，使污泥負(fù)荷太高，而進(jìn)水中又缺乏足夠的 N、P或溶解氧不足，細(xì)菌很快把大量有機(jī)物吸入體內(nèi)，又不能及時代謝分解，向外分泌過多的糖類物質(zhì)，這類物質(zhì)中所含的羥基具有很強(qiáng)的親水性，可以使活性污泥結(jié)合水率高達(dá)400%，呈粘性的凝膠狀。

4、引起污泥膨脹解決辦法

4.1 絲狀菌引起污泥膨脹的控制方法

4.1.1 投加氧化劑

（1）投加Cl2或漂白粉?？刂莆勰嗯蛎洸捎玫膫鹘y(tǒng)氧化劑是Cl2。Jenkins等人的研究表明，具有氧化能力的Cl2、HOCl和次氯酸根滲入細(xì)胞后，能破壞菌體內(nèi)的酶系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。絕大程度上說的絲狀菌都可通過加氯氣加以控制。一般投加在回流污泥中，加氯點(diǎn)的 Cl2、濃度應(yīng)控制在小于35 mg/L，加氯量最適宜控制在10~20 mg/L·d，投加量過大反而會殺死菌膠團(tuán)菌，造成絮體解體。當(dāng)SVI值逐漸降低、膨脹不斷緩解時，應(yīng)逐漸減少投藥量。
（2）投加H2O2。雙氧水在控制污泥絲狀菌膨脹中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。Keller等人的研究發(fā)現(xiàn)，控制絲狀菌的最少投量是0.1 g/kg·d（H2O2/MLSS）時，將會破壞脫磷作用，投加一段時間后（大概10天）脫磷作用會慢慢恢復(fù)。H2O2的毒性對脫氮作用只有少量的影響，在檢測中沒有發(fā)現(xiàn)氨、氮和硝酸鹽氮有明顯變化。
（3）投加O3。投加臭氧也可以控制絲狀菌引起的污泥膨脹，臭氧還能有效地改善硝化作用和提高難降解有機(jī)物的去除率，臭氧的投加量在4 g/kg·d（H2O2/MLSS）左右，一般投加在好氧區(qū)。

4.1.2 投加凝聚劑

　　投加合成的有機(jī)聚合物、鐵鹽、鋁鹽等混凝劑均可以通過其凝聚作用來提高污泥的壓密性增加污泥的比重；投加高嶺土、碳酸鈣、氫氧化鈣等也可以通過提高污泥的壓密性來改善污泥的沉降性能。實(shí)踐證明，不設(shè)初沉池的污水廠，其SVI值都比較低，所以設(shè)有初沉池的污水廠發(fā)生污泥膨脹時，將部分污水直接送到曝氣池也是一種控制污泥膨脹的方法。

　　當(dāng)污泥膨脹發(fā)生時，采用上述方法能較快地降低SVI值，但是沒有從根本上控制住絲狀菌的繁殖。一旦停止加藥，污泥膨脹可能又會出現(xiàn)。加藥改變了微生物的生長環(huán)境，無疑會對污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響，因此只能作為臨時應(yīng)急只用。

4.1.3 改善環(huán)境法

　　通過對污泥膨脹機(jī)理不斷深入的研究和對絲狀菌作用的進(jìn)一步了解，對于污泥膨脹的控制方法也隨之由簡單的投藥等方法發(fā)展到應(yīng)用生態(tài)學(xué)的原理調(diào)節(jié)處理工藝運(yùn)行條件及反應(yīng)器環(huán)境條件，通過協(xié)調(diào)菌膠團(tuán)菌微生物與絲狀菌共生關(guān)系，從根本上消除污泥的絲狀菌膨脹問題。

4.1.4 回流污泥再生法

　　此法主要應(yīng)用在脫氮除磷工藝中，將二沉池排出的回流污泥排入一單獨(dú)設(shè)置的曝氣池內(nèi)進(jìn)行曝氣，將微生物體內(nèi)貯存物質(zhì)氧化，從而使菌膠團(tuán)細(xì)菌具有最大吸附和貯存能力，使污泥得到充分再生并恢復(fù)活性，所以可以在與絲狀菌的競爭中獲得優(yōu)勢，抑制絲狀菌的過量繁殖。

4.2 非絲狀菌引起污泥膨脹的控制方法

　　非絲狀菌膨脹又稱高粘度膨脹，在國內(nèi)的研究報道很少。營養(yǎng)物缺乏是導(dǎo)致污泥膨脹的一個重要因素。有人研究表明投加充足的氮源和磷源，并適當(dāng)提高污泥負(fù)荷可以控制污泥膨脹的發(fā)生。如果是由痕量金屬的缺乏造成的，可以通過補(bǔ)充污水中的痕量金屬的量來消除污泥膨脹。此外，投加酶也可以控制污泥膨脹的發(fā)生。

總的來說，當(dāng)遇到污泥膨脹時可采取的措施有

應(yīng)急性控制措施：

1、殺死絲狀菌，如投加氯、臭氧、濃度為11%的次氯酸鈉、過氧化氫、及我公司的污泥膨脹抑制劑等藥劑；

2、改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝劑如硫酸鋁、PAC、三氯化鐵等藥劑；

3、改善、提高活性污泥的沉降性、密實(shí)性，投加生污泥、硝化污泥、黏土、消石灰等。

工藝控制措施：

1、加大回流污泥量并在其回流前進(jìn)行再生性曝氣，降低污泥在二沉池的停留時間，以免絲狀菌在此厭氧環(huán)境中優(yōu)勢增長；

2、使廢水經(jīng)常處于好氧狀態(tài)，防止厭氧反應(yīng)的發(fā)生，如預(yù)曝氣；

3、提高溶解氧，加強(qiáng)曝氣，提高混合液的DO值，改善生化系統(tǒng)環(huán)境，利用生物競爭機(jī)制抑制絲狀菌的過度繁殖；

4、考慮調(diào)節(jié)水溫，水溫＜15℃時易于發(fā)生高黏性膨脹；而絲狀菌膨脹多發(fā)生在20℃以上；

5、調(diào)整污泥負(fù)荷，通過降低污泥濃度或提高進(jìn)水底物濃度，將食微比控制在0.25～0.45kgBOD/(kgMLVSS·d)之間；

6、調(diào)整混合液中的營養(yǎng)物質(zhì)，即保證C：N：P=100:5:1，可以控制高黏度性膨脹。如有機(jī)物較低，可投加大分子鏈的淀粉等物質(zhì)，不要投加小分子的葡萄糖；如N、P缺乏，可投加尿素、磷酸二銨等物質(zhì)。