污泥膨胀与控制方法Microsoft Office Word 文档.doc

污泥膨胀与控制方法 1、污泥膨胀的类型 活性污泥中的细菌可分为丝状细菌（filamentous bacteria）和絮状细菌或非丝状细菌（noc—foming bacteria），根据混合菌种的功能不同，活性污泥可分为膨胀污泥（bulking sludge）和非膨胀污泥（non—bulking sludge）。 污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。丝状菌膨胀是污泥中的丝状菌过度繁殖的结果。正常的活性污泥是絮体状物质，是菌胶团细菌和丝状菌的共生系统。当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，会产生污泥膨胀。研究表明，污水水质是造成污泥膨胀的最主要因素。当废水中含溶解性碳水化合物时易发生由浮游球衣细菌引起的丝状膨胀；含硫化物高的废水易发生由硫细菌引起的丝状膨胀。非丝状菌膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷太高的时候，此时细菌吸附了大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖物质，使得表面附着物大量增加，很难沉淀压缩。而当氮严重缺乏时，也有可产生膨胀现象。因为若缺氮，微生物便于工作不能充分利用碳源合成细胞物质，过量的碳源将被转换为多糖类胞外贮存物，这种贮存物是高度亲水型化合物，易形成结合水，从而影响污泥的沉降性能，产生高粘性的污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀发生时其生化处理效能仍较高，出水也还比较清澈，污泥镜检也看不到丝状菌。（非丝状菌膨胀指菌胶团细菌本身生理活动异常产生的膨胀，发生在污水水温较低而且污泥负荷太高时。细菌很快将大量有机物吸入体内，又不能进行新陈代谢，就积储了大量高粘度的多糖类物质，这些物质分子含羟基而具亲水性，使得活性污泥的结合水高达400％，成粘性凝胶状，无法在二沉池中分离。  经研究，非丝状菌性膨胀污泥含有大量的表面附着水，细菌外面包有粘度极高的粘性物质，这种粘性物质是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脱氧核糖等形成的多糖类。 ） 2、引起膨胀的微生物类型 目前已鉴别出能引起活性污泥膨胀的丝状菌大约有30种，但与污泥膨胀密切相关的丝状菌只有十几种如微丝菌，软发菌，诺卡氏菌，浮游球衣细菌（1701型，0092型，0961型，0041型，0803型），发硫菌（921N型）等。 3、污泥膨胀的假说由于污泥膨胀成因的多样性,在一定程度上给人们研究污泥膨胀造成了困难。虽然有关污泥膨胀的假说很多,但是有些假说只能解释特定条件下的污泥膨胀问题。关于污泥膨胀的理论有选择性准则、表面积/容积（A /V）假说、饥饿假说理论和积累——再生假说理论等等。 （1）选择性准则 自从Chudoba于1973年提出了选择性理论后,该理论为学者们广为接受并成为污泥膨胀研究领域中的主要理论。它是基于不同的微生物的生长动力学参数的不同而提出的。微生物的动力学参数可根Monod方程式(式1)来确定。 μ =μmax S / ( KS + S ) (1) 式中:μ、μmax分别为微生物的实际和最大比生长速率( d - 1 ) ; S为限制性基质浓度, mg/L; KS 为半饱和常数,mg/L。 根据Chudoba提出的理论,具有低的KS 和μmax值的丝状菌在低基质浓度下,具有较高的生长速率,从而具有竞争优势; 而在高基质浓度下, 具有高的KS 和μmax值的菌胶团微生物有较高的生长速率 。该理论可以很好地解释基质限制、溶解氧限制和营养物质缺乏引起的污泥膨胀现象 。 （2）表面积/容积比（A/V）假说 同样认为低负荷对于丝状菌生长有利的理论还有表面积/容积比（A/V）假说。这里的表面积和容积，是指活性污泥中微生物的表面积与体积。该假说认为伸展于絮凝体之外的丝状菌的比表面积（A/V）要大大超过菌胶团细菌的比表面积。当微生物处于受基质限制和控制的状态时，比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利，结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌 （3）饥饿假说理论 Cbiesa根据污水中不可降解基质和微生物衰减系数对微生物生长速率的影响，提出了污泥膨胀的饥饿假说理论，指出活性污泥中有三种不同的微生物种群：一是生长速度快的菌胶团污泥絮凝微生物；二是具有高基质亲和力生长缓慢的耐饥饿丝状微生物；三是对溶解氧具有亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌。在低基质浓度条件下，耐饥饿丝状微生物占优势；当有机质在特定浓度以上时，只要氧传递不受限制，菌胶团微生物占优势；在高基质且受溶解氧限制情况下，快速生长的丝状菌占优势，影响污泥的沉淀性能，从而产生了污泥膨胀[4]。 4、引起污泥膨胀的主要原因 从目前的研究情况来看，活性污泥膨胀主要与以下因素有关： 4．1 废水水质的影响 4．1．1 污水种类  废水水质对污泥膨胀有明显影响，一般认为污水中悬浮固体少，而溶解性和易降解的有机物组分较多，特别是含低分子量的烃类、糖类和有机酸等类型基质的污水容易发生非丝