活性污泥膨胀的主要原因与对策
活性污泥膨胀的原因分析
活性污泥膨胀的原因分析1.一般认为悬浮固体少而溶解性和易降解的有机物较多，特别是含低分子量的烃类、糖类和有机酸等容易发生丝状菌膨胀，例如啤酒、食品、乳品、造纸废水；丝状菌对高分子物质的水解能力弱，较难吸收不溶性物质，对低分子有机物可直接作为能源加以利用，最有代表性的丝状菌是球衣菌属，它能将葡萄糖、蔗糖、乳糖等糖类物质直接利用，当废水中含有可溶性有机物多时，易诱发丝状菌膨胀，而不溶性有机物作为去除对象的废水则不易产生污泥膨胀。
Van等发现葡萄糖、乙酸盐这些低分子可溶性有机物容易引起污泥膨胀，而大分子淀粉不易引起污泥膨胀。
2.腐化的污水，还有大量硫化氢的污水，污水在下水管和初沉池等贮存设施中，停留时间过长，发生早起消化，使pH下降，产生利于丝状菌摄取的低分子溶解性有机物和硫化氢，引起硫代谢丝状菌。
但是硫化氢大部分是厌氧发酵中的副产物，而厌氧发酵会产生大量小分子有机酸，这些是污泥膨胀的主要原因。
3.一些厌氧装置虽然出水含有大量硫化氢，但是挥发性有机酸浓度很低时也不会发生污泥膨胀，当挥发性有机酸达到一定浓度时，其中主要的低分子有机酸（乙酸、丙酸）易于降解，因此造成耗氧速率的增加，引起DO限制膨胀。
4.温度低温有利于丝状菌生长，Daigger等人发现10℃容易导致丝状菌性污泥膨胀，而污水温度提高到22℃则不容易产生污泥膨胀现象。
5.pH活性污泥微生物适宜pH范围为6.5～8.5，pH小于6时，菌胶团活性减弱，生长受到抑制，但丝状菌能大量繁殖，取代菌胶团成为优势种群，污泥的沉降性能明显变差并发生污泥膨胀。
pH值低于4.5时，真菌完全占优势。
6.N、P营养物质通常认为污水中BOD5:N=100:5:1为微生物的适宜比例。
N、P含量不均衡的废水，会引发丝状菌与非丝状菌膨胀，丝状菌膨胀：有研究发现在缺N的情况下，由于丝状菌具有巨大的比表面积，低Ks，其对N、P等营养物质有较强的亲和力，优先利用营养物质，造成竞争优势；非丝状菌污泥膨胀：BOD5/N为100:3时，菌胶团未能有充分的N完成代谢，于是把有机物以高亲水性的多糖胞外聚合物（EPS）的形式贮存在胞外。
活性污泥指标及污泥膨胀处理
活性污泥指标及污泥膨胀处理活性污泥是一种用于废水处理的生物质，含有大量的微生物和有机物。
为了检测活性污泥的处理效果和其质量状况，需要通过一系列的指标进行评估。
本文将介绍一些常见的活性污泥指标，并探讨污泥膨胀处理方法。
常见的活性污泥指标包括：1.总污泥浓度：表示单位体积活性污泥中的固体物质的含量，通常以干重或湿重表示。
2.污泥有机物含量：活性污泥中有机物含量越高，代表其水解、酸化和产气能力越强。
3.污泥颗粒大小：颗粒大小直接影响活性污泥的沉降性质。
过大的颗粒会造成沉积不完全，过小的颗粒会造成泥水分离困难。
4.污泥体积指数：也称为SVI，衡量了单位体积活性污泥的沉降性能。
SVI越低，表示污泥沉降性能越好。
5.污泥活性指数：也称为MLSS，表示单位体积活性污泥中的可分解物质含量。
MLSS越高，表示活性污泥的处理能力越强。
6.流变特性：包括流变学参数、粘度、黏度等，可以反映活性污泥的流动性质和处理能力。
对于活性污泥膨胀处理，目的是通过添加一些化学物质或改变操作条件，使活性污泥的颗粒聚集或解聚，以控制污泥的膨胀程度。
常用的活性污泥膨胀处理方法有以下几种：1.混凝剂添加：添加一些常用的混凝剂如FeCl3、PAM等，可以增加污泥颗粒的凝聚性，促进污泥的沉降和分离。
2.曝气调节：通过改变曝气条件，如提高或降低曝气量、调整曝气方式等，来调节活性污泥的颗粒大小和聚集状态。
3.温度控制：提高活性污泥系统的运行温度，可以促进微生物的生长和代谢，增加活性污泥的聚集性。
4.搅拌调节：通过适当调整搅拌强度和时间，可以改善活性污泥的颗粒结构，减少颗粒间的黏合力。
5.改变有机物负荷：适当增加或减少废水中的有机物负荷，可以调节废水处理系统中的有机物负荷，进而影响活性污泥的膨胀程度。
需要注意的是，活性污泥指标和污泥膨胀处理方法是相互关联的。
通过监测活性污泥的指标，可以找出污泥膨胀问题的原因，进而采取相应的处理方法。
同时，膨胀处理方法的选择也要考虑到活性污泥的特性和废水的水质状况。
活性污泥指标及污泥膨胀处理
活性污泥法处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。
它是大量微生物聚集的地方，即微生物高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。
污泥中的微生物，在废水中起主要作用的是细菌和原生动物。
微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。
(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。
(6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。
另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
活性污泥中的微生物活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。
微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。
其中，细菌和原生动物是主要的两大类。
（一）细菌细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。
它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。
在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，如菌胶团、丝状菌等。
活性污泥膨胀的5种处理方法
活性污泥膨胀的5种处理方法当确认活性污泥系统发生丝状菌膨胀后，首先可以通过镜检和污泥沉降比观察来判断污泥膨胀的程度；随后，通过对系统的食微比、溶解氧、进水营养盐浓度，混合液pH值、水温等运行参数的分析，判断丝状菌发生膨胀的成因，最后，采取有针对性的解决措施。
1.对于因为食微比长期偏低并由营养盐不足诱发的污泥膨胀如果膨胀程度尚未达到高度膨胀，调整食微比和补充足量的营养盐可逐步使污泥恢复正常状态。
其中食微比的调整，应以加大排泥量为主，以增加进水负荷为辅，使污泥负荷达到0.2kgBOD/kgMLSS.d以上。
在满足微生物对N、P等营养盐的需求前提下，负荷增加并达到合理的区间内，可以促进菌胶团细菌的繁殖，使其生长的速度大于丝状菌繁殖的速度，从而抑制污泥膨胀；同时，加大剩余污泥的排放，不仅能改善系统的食微比，而且可以排出大量的丝状菌，有利于在优化调整过程中，使菌胶团细菌在活性污泥的生长中占优势地位。
2.对于因为食微比长期偏低并由水温高、溶解氧偏低诱发的污泥膨胀如果膨胀程度尚未达到高度膨胀，通过调整食微比同时加大曝气量可逐步使污泥恢复正常状态。
有时由于设备的原因或水温的原因，供氧量难以大幅增加，那么食微比的调整可以采用加大排泥，从而减低曝气池污泥浓度的方式来实现。
由于污泥浓度的下降有利于降低氧的需求量，而食微比的提升则有利于氧的利用效率提高。
3.对于由于pH值偏低诱发的污泥膨胀这种情况下，往往其食微比也是不足的，如果膨胀程度尚未达到高度膨胀，除了调整进水的pH值，向曝气池投加液碱外，加大排泥，提高食微比仍然是一个必要的调整手段。
4.对于污泥膨胀程度达到高度膨胀的情况上述的手段依然是有效的，但是调整周期会大幅延长，有时会长达1个月以上才会有明显效果。
5.对于污泥膨胀的程度达到极度膨胀的情况仅通过上述的工艺调整，不仅时间周期更长，还要长期忍受恶化的出水水质。
这种情况下，将系统中的膨胀污泥排空，接种新的活性污泥进行重新培菌是较为合理的选择。
污泥膨胀现象的原因和控制措施
污泥膨胀现象的原因和控制措施活性污泥法中的关键是活性污泥, 其沉降性能的好坏直接影响到出水水质。
一、什么是“活性污泥活性污泥法自1914年由E.Arden 和W.T.Lokett在英国曼彻斯特开创以来, 广泛被应用于生活污水和工业废水的处理。
所谓活性污泥, 就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒, 这种絮状结构具有良好的沉降性能, 使处理水与污泥分开, 最终达到废水净化的目的。
二、什么是“污泥膨胀”?发生污泥膨胀是活性污泥处理系统在运行过程中出现的异常情况之一,其表观现象是活性污泥絮凝体的结构与正常絮凝体相比要松散一些, 体积膨胀, 含水率上升, 不利于污泥底物对污水中营养物质的吸收降解, 微生物大量消失, 并且影响后续构筑物的沉淀效果。
三、污泥膨胀的测定指标评价污泥沉降性能常用指标有下列几种:①污泥沉降比: 取活性污泥反应器中的混合液静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。
正常的活性污泥沉静30min 后, 一般可接近其最大密度, 反映沉淀池中活性污泥的浓缩情况,即SV30。
②污泥容积指数: 曝气池出口处的混合液, 在经过了30min 静沉后, 每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。
可表示活性污泥中菌胶团结合水率的高低。
③污泥成层沉降速度: 混合液静置一段时间后, 形成清晰的泥水分界线, 此后进入成层沉淀阶段, 分界线将以匀速下降。
④丝状菌长度: 活性污泥单位体积内丝状菌的长度, 该量用来表示丝状菌含量。
四、污泥膨胀的诱因目前, 对污泥膨胀的研究可以分为两个方面, 一方面从工艺运行的角度来研究。
比如: 调整污水的pH 值、溶解氧、泥龄等; 另一方面是对引起污泥膨胀的微生物进行研究。
这两个方面是相互影响、相互联系、相互制约的。
从目前已有的研究成果来看, 活性污泥膨胀的发生与以下几种因素有关。
1、进水水质(1) 进水中氮和磷营养物质缺乏: 当进水中氮和磷含量不足时,会使低营养型微生物如: 贝氏硫细菌、浮游分枝球衣菌等丝状菌过量繁殖, 出现丝状菌污泥膨胀。
活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策等
3、改革工艺 （1）投加某种物质来增加污泥的比重或杀灭丝状菌
投加铁盐、铝盐等混凝剂，可以通过其凝聚作用增加 活性污泥的比重。
丝状菌的比表面积大，遇到有害化学药剂时，遭受破 坏的主要是丝状菌，常用的化学药剂是氯气，投加臭氧、 过氧化氢也能起作用。 （2）采用新工艺：将活性污泥法改用生物膜法。AB、 A/O（缺氧-好氧）法、A2/O2、（缺氧-好氧-缺氧-好氧）A2/O（ 厌氧-缺氧-好氧）、SBR（序批式间歇曝气反应器）法等。
2、 处理设备负荷高，占地少
3、 对营养物的需求量少：
COD：N：P=350-500：5：1,相比而言对N、P的 需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养 盐
不4足、：运行经费经济，污泥量少。 1、处理时间长； 2、出水的有机物浓度高于好氧处理； 3、处理过程中产生臭气和有色物质 4、对温度变化和有毒物质较为敏感
1、控制溶解氧 保持曝气池内有足够的溶解氧（>2mg/L），可在曝气池
中用强化曝气、射流曝气等方法控制高负荷下的污泥膨胀。 2、控制有机负荷
有机负荷可用容积负荷表示，即单位反应器容积每日接 受的废水中有机污染物的量。污染负荷在0.2-0.3kg BOD/ kg MLSS.d(混合液污泥浓度)为宜。
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3、对C、N的竞争 营养物浓度较低时，利于丝状菌生长而且还可蓄积营养
物，更进一步抑制动胶菌的生长。
4、有机物冲击负荷的影响 如果曝气池中有机物浓度突然增加，供氧量不变，由于
好氧生物的呼吸作用迅速消耗溶解氧，利于丝状细菌的生 长。
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二、控制活性污泥丝状膨胀的对策 根本在于控制引起丝状细菌过度生长的环境因子。
环境工程微生物学 第二十二讲
第二篇 第三章 水环境污染控制与 治理的生态工程及微生物学原理(2)
活性污泥膨胀诱因及对策
活性污泥膨胀诱因及对策摘要：污泥膨胀是活性污泥法问世以来一直困扰人们的难题。
目前人类对污泥膨胀的研究虽然有了一定的成果，但是由于各地的污水水质以及运行状况不同，微生物的生长环境非常微妙，这就要求发生污泥膨胀时，需要水处理工作者根据实际情况作大量切实的实验和分析，大胆实践，才能解决污泥膨胀问题。
关键词：活性污泥污泥膨胀诱因活性污泥法自1914年被A1dern和Leekett发明，由于其经济、可靠的优势而得到广泛应用，并随着实际运行产生了阶段曝气、渐减曝气、AB工艺、A/O 工艺、A2/O等系列变形工艺，但无论是哪种改进的活性污泥工艺都会发生污泥膨胀现象，并且活性污泥膨胀现象发生非常广泛，活性污泥膨胀能够降低污泥沉降性能，影响出水水质。
因此污泥膨胀成为活性污泥法困扰人们最大的难题之一。
1.活性污泥膨胀概述活性污泥膨胀是指污泥体积膨胀，含水率上升，不易沉淀。
Eikelboom按污泥絮体平均直径的大小将污泥分成大(500μm)、中(150-500μm)、小(15Oμm)三个等级，絮体尺寸不同的污泥，其界面沉淀速度有很大差异。
污泥的沉降性能主要靠污泥容积指数（SVI）来描述，良好的活性污泥的SVI值小于100ml/g。
1.1活性污泥膨胀特点。
①发生几率高。
据统计，在美国60％，德国50％，意大利50％的污水厂存在污泥膨胀问题。
我国的绝大多数活性污泥法工艺的污水厂，也不同程度地存在污泥膨胀现象；②普遍性强。
污泥膨胀现象活性污泥及其演变而来的各种工艺中都存在；三是危害严重。
发生污泥膨胀现象后能够造成污泥流失、出水悬浮物(SS)超标，最终导致处理能力大大降低。
1.2活性污泥膨胀的分类。
活性污泥膨胀有两种类型：一是丝状菌性污泥膨胀，由于丝状菌的大量繁殖而引起的丝状菌性污泥膨胀；二是非丝状菌性污泥膨胀，由于菌胶团细菌体内大量积累高粘性多糖类物质而引起的非丝状菌性膨胀。
近年来又有人发现枯草杆菌和大肠杆菌也能引起污泥膨胀现象。
炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析
炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析1. 引言1.1 炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析炼油化工污水处理中活性污泥膨胀是一个常见的问题，会影响处理效率和运行稳定性。
对其原因进行深入分析是非常必要的。
活性污泥是污水处理中常用的生物处理技术，其主要成分包括有机物、微生物和无机物等。
活性污泥的作用是通过微生物降解有机物，将污水中的污染物转化为无害物质。
影响活性污泥膨胀的因素有很多，主要包括有机负荷过高、污泥负荷过大、氧气供应不足等。
活性污泥膨胀的机理主要是由于污泥颗粒内外气体压力差异引起微生物细胞内外气体产生气泡膨胀，并产生污泥颗粒结构松散。
常见的活性污泥膨胀原因包括微生物降解产物过多、污泥物理性状变化、有机物不易降解等。
活性污泥膨胀会导致处理效率降低、过程稳定性受到影响，因此需要采取相应处理方法，如调整有机负荷、增加氧气供应等。
炼油化工污水处理中活性污泥膨胀的研究意义在于提高处理效率、保障环境安全。
未来在炼油化工污水处理中应注意避免有机负荷过高、优化氧气供应等问题，以减少活性污泥膨胀的发生，保证处理效果和运行稳定性。
2. 正文2.1 活性污泥的组成和作用活性污泥是炼油化工污水处理中常用的一种生物处理剂，它是一种由细菌、真菌、原生动物等微生物和其代谢物质组成的复杂混合物。
其作用主要包括氧化污水有机物、去除氨氮、磷酸盐等营养物质，以及对重金属、有机化合物等污染物进行生物降解。
活性污泥中的微生物通过代谢活动使有机物转化为无机物，实现污水的降解和净化，起着至关重要的作用。
在炼油化工污水处理过程中，活性污泥是一种非常重要的处理剂。
通过深入理解活性污泥的组成和作用，可以更好地控制污水处理过程，提高处理效率，保护环境。
对活性污泥的组成和作用进行研究和分析具有重要的意义。
2.2 影响活性污泥膨胀的因素1. 污水成分：不同种类的化工污水中含有的化学物质和微生物种类不同，中重金属、挥发性有机物、氨氮、磷等物质的含量高低以及它们的比例都会对活性污泥的膨胀产生影响。
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活性污泥膨胀的主要原因与对策摘要针对工业废水采用普通活性污泥法处理易出现的丝状菌型污泥膨胀, 对丝状菌型污泥膨胀分析和总结出五种主要膨胀类型。
即:基质限制,溶解氧限制,营养物质缺乏型, 腐败废水或硫化物因素和高、低p H 冲击。
对负荷、溶解氧、水质和水量变化等因素对污泥膨胀中菌胶团和丝状菌生长的相互影响进行了较为详细的阐述, 给出了统一的污泥膨胀理论, 并对不同类型的污泥膨胀给出了相应的控制方法关键词：活性污泥膨胀措施活性污泥法在处理城市污水及造纸、印染、化工等众多有机工业废水方面得到了广泛的应用,并取得了良好的效果, 但是活性污泥法在实际运行中始终伴随着一个棘手的问题—污泥膨胀。
其主要表现是:污泥结构松散, 沉淀压缩性能差;SV值增大（有时达到90 % ,SVI达到300以上）;二次沉淀池难以固液分离，导致大量污泥流失, 出水浑浊; 回流污泥浓度低, 有时还伴随大量的泡沫产生, 直接影响着整个生化系统的正常运行。
活性污泥膨胀分为二种, 一种是由于活性污泥中的丝状菌过度增殖引起的丝状菌型污泥膨胀; 另外一种是由于高亲水性粘性物质大量积累附着在污泥上, 导致其比重变轻, 引起的粘性膨胀, 属于非丝状菌型污泥膨胀。
研究表明90 %以上的污泥膨胀是由丝状菌的过度增殖引起的,Segzin 等人发现,污泥沉降性能与丝状菌的长度有很好的相关性,107 m/ g 的丝状菌长度是污泥膨胀与否的重要分界线。
1 活性污泥膨胀的主要原因1。
1 认识丝状菌丝状菌是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称, 荷兰学者Eikelboom 将丝状菌分为29 个类型、7 个群, 并制成了活性污泥丝状微生物检索表。
不同的丝状菌对生长环境有着不同的要求, 表1 列出了各种不同条件下优势丝状菌的类表2丝状茵与菌胶团细菌理化性质对比表【习-序号性质菌胶丝状菌1最大生鲜/ tax髙4 4J- 1低 3 0d' E2基质亲合力/ K f低64mg/l40mg/l3DO亲合力f K DO低0.0 027mg/l4内源代谢率岛高0 D12d- 1低0.OlOd' 15产率系如高 D.153g/g他0 139g/g6积累能力/宣高7耐讥娥能力及贮存能力髙非常低丝状菌的功能与其结构形态密切相关。
长丝状形态有利于其在固相上附着生长,长丝状形态比表面积大，有利于摄取低浓度底物，在底物浓度相对较低的条件下比菌胶团增殖速度快，在底物浓度较高时则比菌胶团增殖速度慢。
许多丝状菌表面具有胶质的鞘，能分泌粘液，粘液层能够保证一定的胞外酶浓度，并减少水流对细胞的冲刷表2丝畑与菌茂团细茵理化性质对比表E习序号性质1ST®尹值鉛状茵1最大生长逮率/隈tale筒 4 4d* 1低 3. Od* 12基质亲£力/ K s低54mg<i高40mg/13DO亲合力f K DD低0. lmg/1肓0. 027mg/14内海代谢率/ Ki高0 012d 1低0.010d 15产率系黝¥鬲0 153g/g低0. 1知R呂6积累龍力/ A低7耐讥饿能力及贮存能力高非常低丝状菌生物种类繁多、数量大，对生长环境要求低。
其生理生长特性表现为：吸附能力强、增殖速率快、耐低溶氧能力以及耐低基质浓度的能力都很强。
根据丝状菌是否易被菌胶团附着，形成污泥絮体分为结构型丝状菌和非结构型丝状菌[4 ]。
在正常水处理工程运行条件下，具有结构丝状菌的絮体占绝对优势，非结构丝状菌因其表面含有特定的抗体不易被菌胶团附着，彼此存在拮抗关系。
因此其存在的数量很少, 表2 列出了丝状菌和菌胶团的理化性质。
从表2 可以看出,正常运行情况下, 菌胶团菌的最大生长速率较丝状菌高, 其生长是占优势的。
如果一旦所处的环境发生了较大的有利于丝状菌增殖的变化, 超过了活性污泥这个微生物群落自身的调节能力, 就会导致丝状菌过度增殖触发污泥膨胀。
112 丝状菌与污泥絮体结构的关系活性污泥是一个混合培养系统, 任何活性污泥系统中都存在着丝状菌。
龙腾锐等人把正常运行时活性污泥结构形态分成了四类，I 型：致密、细小，看不到丝状菌为骨架的污泥；U型:有明显丝状骨架、呈长条形的污泥；川型:厚实、具有网状结构的巨型污泥；W型:有孔洞结构的巨型污泥。
污泥膨胀时其结构形态又可分为两类；V型:结构丝状菌大量生长、从菌胶团中伸出，絮体结构松散：切型: 非结构丝状菌大量生长, 不形成絮体。
正常运行时长条形污泥、网状污泥和孔洞污泥(型)一般可占90 %以上。
也就是说具有良好沉降性和传质性能的菌胶团是以结构丝状菌为骨架,菌胶团附着于其上而形成的,它们是去除有机物的主要组成部分。
大量研究表明, 菌胶团与结构丝状菌之间是相互依存。
结构丝状菌交织生长, 菌胶团附着其上形成新生污泥, 丝状菌形成了絮体骨架, 为絮体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供了必要条件。
而菌胶团的附着使絮体具有一定的沉降性而不易被出水带走, 并且由于菌胶团的包附使得结构丝状菌获得更加稳定、良好的生态条件, 可见这两大类微生物在活性污泥中形成了特殊的共生体系。
113 污泥膨胀的主要原因一直以来,对于活性污泥膨胀的诱发机理有许多不同的理论。
其中比较有影响的理论有: (1) 比表面积假说。
该理论认为: 丝状菌的比表面积要大大超过菌胶团微生物的比表面积。
这样当基质受限制时丝状菌生长占优势,而菌胶团微生物的生长则受到限制。
这一假说解释低基质浓度和N 、P 元素缺乏型的污泥膨胀是比较有效的。
(2) 积累/ 再生假说。
它能对高负荷条件下发生丝状菌污泥膨胀问题作较为合理的解释[ 6 ] 。
(3) Chudoba 等人在1973 年提出的选择性理论。
该理论以微生物生长动力学为基础, 根据不同种类微生物的最大生长速率和饱和常数Ks不同,分析丝状菌与菌胶团细菌的竞争情况，从而对污泥膨胀现象做出合理的解释[7 ],目前该理论已被人们广泛接受。
(4)污泥膨胀的饥饿假说。
Chiesa 等人综合不同研究者的结果，并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而提出。
通过对近些年来活性污泥膨胀问题国内外研究进展的分析和综合，可以将主要的活性污泥丝状菌膨胀的原因分为五种类型：即(1)基质限制；(2) 溶解氧限制; ⑶营养物缺乏型；⑷高、低p H冲击引起；⑸腐败废水或高硫化氢因素等膨胀类型。
王凯军[9 ]等人提出利用广义的Monod方程来统一解释污泥膨胀。
认为丝状菌与菌胶团细菌竞争的数学模型，遵循多种基质限制的广义Monod方程, 即Mo nod2Mc2Ge 方程：卩=卩max [ S1 / ( K1 + S1 ) ] [ S2 / ( K2 + S2 ) ] ?[Sn / ( Kn + Sn ) ] (1)式中：卩max :最大生长速率(d - 1 );Ki :第I种基质亲和力(mg/ l);Si :第I种基质。
根据动力学方程(1)可知,基质限制、溶解氧限制和营养物缺乏型的膨胀问题其实质都是由于创造了一个更适合丝状菌增殖的环境(如低基质环境、高负荷时低DO及低碳氮、碳磷比等)，导致原有的菌胶团和丝状菌之间的平衡被打破，菌胶团菌的生长受到抑制，丝状菌异常增殖引起污泥膨胀。
图1 ,图2是根据Monod 方程给出了负荷及曝气强度对菌胶团及丝状菌的影响[11 ]。
另外要说明的是当氮严重缺乏时引起的膨胀不能归入这一理论。
原因在于由于氮的严重缺乏，使微生物不能充分利用碳源合成细胞物质，使得过量的碳源被转变为高度亲水型多糖类胞外贮存物，从而形成大量结合水，影响污泥沉降性能，产生了高粘性的膨胀其类型不属于丝状菌膨胀[12 ]B1边水负荷对茴血匮艙时影响从图1可见,丝状菌和菌胶团细菌的竞争优势是根据负荷而变化的。
采用如图所示的运行条件，根据负荷的不同，可划分为三个不同阶段：低负荷阶段(< 0.4kgC0D/ kgML SS , d)这时溶解氧的供应是充分的,出现了基质限制的情况。
高负荷阶段(> 1. IkgCOD/ kgMLSS ,d)由于主体溶液中的基质浓度比较高,出现了溶解氧限制的情况。
在这之间是中等负荷范围，丝状菌与絮状菌处于合理的比例系统不发生膨胀。
以上结果解释了为什么在高、低负荷下都会发生污泥膨胀的原因。
图2是在有选择器条件下，不同曝气条件(K1a )在低负荷和高负荷范围仍然会发生膨胀。
对于高负荷系统，高的曝气强度可以提高污泥膨胀发生的上限，同时降低了低负荷系统发生膨胀的下限。
从图2可见，中等负荷阶段对于不同的曝气强度其发生污泥膨胀的上下限也会发生一定的变化，两种微生物竞争优势发生转变的界限值是不同的，就是说如果供氧不充分，丝状菌仍有可能大量繁殖导致膨胀。
实验的结果也表明，完全混合曝气池对不同负荷下，维持稳定的沉降性能所需要的溶解氧浓度是不一样的。
并不是如文献报道维持在固定的110〜210mg/ I之间。
2 活性污泥膨胀的防治措施2.11 预防措施污泥膨胀在各种类型的活性污泥工艺中都不同程度的存在，并且一旦发生就难以控制或需要相当长的恢复时间。
一般发生只要2〜3d ,而恢复正常却要3倍泥龄以上的时间。
所以采取一些预防措施是很有必要的，也是应该在实际运行中值得重视的。
在工艺负荷的选择上应避开容易引起污泥膨胀的负荷范围; 在运行过程中逐步调整运行参数或运行方式以适应不断变化的水质及水量, 以创造一个适合菌胶团生长的环境, 达到避免污泥膨胀的发生。
尤其在污泥膨胀发生的初始阶段, 应能通过监测污泥沉降性及时发现问题、找出原因、提出解决方案,使问题在初期得到解决。
防止污泥膨胀的发生是解决污泥膨胀的最好办法。
212 活性污泥膨胀控制措施传统控制丝状菌引起的污泥膨胀的主要手段是利用丝状菌具有较大的比表面积值, 采用药剂杀死丝状菌, 或是投加无机或有机混凝剂或助凝剂以增加污泥絮体的比重。
但实践证明这些方法无法彻底解决污泥膨胀问题,往往一停药,膨胀还会继续发作, 并且相反地会带来出水水质恶化的不良后果。
随着研究的逐步深入, 人们认识到活性污泥中的菌胶团细菌和丝状菌形成一个共生的微生物生态体系。
在这种共生的生态体系中, 丝状微生物作为污泥絮体的骨架是不可或缺的重要组成部分, 对于高效、稳定地净化废水起重要作用。
人们逐渐的从简单地杀死丝状菌过渡到利用曝气池中的生长环境, 调整菌胶团和丝状菌的比例, 从而达到控制污泥膨胀发生的目的- 即环境调控阶段。
环境调控概念的运用是人们在污泥膨胀控制技术和实践上的一大进步。
其主要出发点是使曝气池中的生态环境, 有利于选择性地发展菌胶团细菌, 应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度生长和繁殖, 将丝状菌控制在一个合理的范围之内, 从而控制污泥膨胀的发生和发展。
同时利用丝状菌特性净化污水, 稳定处理工艺。