营养物质对污泥沉降性能的影响及污泥膨胀的控制
活性污泥膨胀的主要原因与对策
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。
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摘要：目前我国污水处理厂绝大多数采用的都是生物处理工艺(活性污泥法或其改进工艺)，对环境温度的变化较为敏感。
而我国地处北半球，大部分地区四季分明，室外气温在冬季和夏季的差值通常会有20℃以上。
季节更替带来的气温变化经常会对微生物的活性带来较大影响，从而会影响到污水处理厂活性污泥的正常生长。
为了平衡低温带来的不利影响，秋冬季节污水处理厂通常会采用高浓度的活性污泥运行工况，但是高浓度活性污泥带来的污泥膨胀、鼓泡等情况也非常突出。
解决这些问题对污水处理厂的正常运行非常重要，通常需要污水厂提前进行工艺调整。
关键词：炼油化工；污水处理；活性污泥；膨胀原因；分析引言活性污泥法是由水体自净原理演变来的，曝气池中活性污泥颗粒把污水中的有机污染物吸附在菌胶团的表面上，通过微生物来降解有机污染物，形成的混合液流入二次沉淀池。
在这个过程中有机污染物被消耗，污水得以净化，微生物获得能量并繁殖。
污水原水经过拦污栅去除掉体积大的固体，再经过沉砂池沉淀小的固体颗粒，除砂后的污水进入生化池，经过微生物的吸附和氧化分解形成固体悬浮液流入二沉池，悬浮的固体(主要是活性污泥和一些残留的未分解的有机物)经过沉淀聚集在二沉池底部，经过澄清后水流入紫外消毒池，消毒后达标排放。
活性污泥法在日常的运行操作中，实验室定时检测及运行人员定时现场巡视，通过两者相结合判断系统的运行状态。
1炼油化工污水处理中活性污泥膨胀原因分析1.1低温可能会引起污泥膨胀随着秋冬季节来临，部分污水处理厂的活性污泥会因为温度降低而发生污泥膨胀现象，影响污水处理厂的正常运行效果。
这是因为当气温较低时，污水中正常的活性菌群生长受到抑制，繁殖缓慢。
而其中适合低温生长的微丝菌属微生物在适宜温度下却会大量繁殖生长，这些菌属会在生长过程中互相勾连、聚合成团，从而形成较大的颗粒，产生大量的剩余污泥，如不及时排除，就会引起污水处理厂的污泥膨胀。
1.2丝状菌的繁殖污泥膨胀的主要原因是由于丝状菌在活性污泥体内大量繁殖，导致活性污泥的含水率上升，体积发生膨胀，污泥的沉降性能下降，系统的处理能力下降，严重可能导致系统的崩溃，且恢复的周期较为漫长，所以在日常的运行处理中要避免发生严重的污泥膨胀。
污泥上浮原因分析
一、污泥上浮的原因分析在采用活性污泥法处理各种废水的运行管理中，由于各种原因引起怕曝气池活性污泥致毒、活性受到抑制产生的微生物性质和类群的改变，有些微生物（如丝状菌）的过量增长形成泡沫或浮渣，以及运行时机械应力、挟裹气论等出现活性污泥比重降低而上浮。
上浮污泥随处理水流失，不仅增加了出水的悬浮物固体量，使出水水质严重恶化。
从而大大降低了活性污泥的活性和数量（MVSS）。
引起活性污泥膨胀、上浮的主要因素有如下几方面的原因：1)、进水水质有过量的表面活性物质和油脂类化合物；2）、PH值的被动，当PH值的增加超过一定范围后，絮凝作用下降，形起活性污泥脱絮；3)、碱度的偏高，由于进水碱性而调PH值，虽具中和碱性物质，但也产生了盐，盐溶液浓度增大形成渗透压发生突变，就会使其细胞脱水而死或胀破而亡而工程经验当活性污泥反应池内碱度超过通常数倍时，多时情况下就会发生污泥上浮；4)、温度对活性污泥中微生物的影响幅度。
一般好氧活性污泥适宜温度范围在15-35℃,,超过45℃大部分活性污泥就要残废而上浮；5)、致毒性底物包括CODcr浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有机酚、硫化物、重金属及卤化物过高等；6)、Do（溶解氧）过高，短期内污泥活性可能很好，因为新陈代谢快，有机物分解也块，但时间一久，污泥被打得又轻又碎（但天气论），象雾花片似风飘满池面，随水流走。
Do甚低，污泥缺氧呈灰色，若缺氧过久则呈黑色，并常常有小气泡；7)、反硝化引起的污泥上浮，当废水中总氮或氨氮高时，在适宜条件下可被硝酸菌和亚硝酸菌氧化为NO3-，如二沉池厌氧，NO3-就会还原为N2，N2被活性污泥絮凝体所吸附，使得活性污泥比重<1而上浮；8)、池底积泥引起的污泥上浮，污泥腐化产生CH4，H2S后上浮；9)、由于废水运行工况的水温和污泥负荷不能衡定，水质微生物菌种营养源缺铁，会引起菌种兑变成微丝菌，一般称丝状菌繁生而引起活性污泥上浮。
高负荷造成污泥膨胀机理、原因与控制方法
高负荷造成污泥膨胀机理、原因与控制方法1、高负荷污泥膨胀机理对于运行条件对膨胀的影响，人们的认识很不一致。
在实际生产的报道中负荷低会引起膨胀，负荷高也会引起膨胀；低溶解氧会引起膨胀，高溶解氧也会引起膨胀；完全混合曝气池会发生膨胀，推流式曝气池也会发生膨胀；低C∶N 比(或C∶P比)引起膨胀，高C∶N比(或C∶P 比)也会引起膨胀等等。
由于很多因素会造成污泥膨胀，对膨胀的报道众说纷纭，使得人们对于污泥膨胀问题望而生畏。
污泥膨胀问题是污水处理工艺中相对比较复杂的一个问题。
造成这种现象的原因是多方面的，首先，引起污泥膨胀的丝状菌达30多种，所以实际活性污泥膨胀问题异常复杂。
高负荷膨胀也叫非丝状菌膨胀，因为不是丝状菌过量繁殖导致的膨胀，但是膨胀表现却和丝状菌膨胀的情形差不多，都具有沉淀性能严重下降，二沉池跑泥严重，SV最高可达90%。
具体说下两者的区别，非丝状菌膨胀是因为过高的碳源进入系统，在高基质下，细菌吸附的碳源代谢不了，并在细菌表面分泌出亲水性多糖，并部分进入系统，细菌处于对数期，这时候细菌具有最强的活性，导致菌胶团解体。
丝状菌膨胀是因为丝状菌的过渡繁殖，丝状菌伸出菌胶团，并与其相邻的丝状菌形成松散的絮团，导致絮团密度减少严重影响沉降性能。
其中最明显的表观区别是：丝状菌膨胀和非丝膨胀在曝气池区别是一个是浮泥，一个是泡沫！2、高负荷污泥膨胀的控制①、负荷和溶解氧的影响。
采用城市污水负荷为0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧浓度1.0mg/L～2.0mg/L，污泥龄为20天的完全混合曝气池(截面积1.0m2，高3.0m)。
第一阶段由于丝状菌的过度增殖，SVI从280mL/g上升到800mL/g，污泥浓度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不断流失。
一般认为在溶解氧为1.0mg/L～2.0mg/L条件下运行的曝气池不会发生污泥膨胀，而试验中溶解氧浓度一直维持在这一水平，仍然发生了污泥膨胀。
好氧池污泥最常见的问题
1、营养剂的投加（1）生物池营养物的投加BOD5:N:P比可为100:5：1。
其中N元素可以选择尿素，P元素可以选择工业磷酸二氢钾，都可以采取干投。
（2）投加尿素，按100m³污水中10KG的投加量，投加磷酸二氢钾,按100m³污水中5KG的投加量。
（最好投加位置在水解酸化出水口处,或污泥选择区)(3)由于在生产污水中含有一定的氮源，所以在污水处理工程正常运行后可适当减少尿素的添加；磷盐的添加必须持之以恒.2、水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。
但主要的是有机物。
因此，化学需氧量(COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。
化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。
3、化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。
目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。
高锰酸钾(KMnO4）法,氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值及清洁地表水和地下水水样时，可以采用。
重铬酸钾(K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好,适用于废水监测中测定水样中有机物的总量。
4、有机物对工业水系统的危害很大。
含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂,使树脂交换能力降低.有机物在经过预处理时(混凝、澄清和过滤)，约可减少50%，但在除盐系统中无法除去,故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。
有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH 降低,造成系统腐蚀。
在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。
因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好,但并没有统一的限制指标。
在循环冷却水系统中COD（KMnO4法）>5mg/L时，水质已开始变差。
5、COD：化学需氧量。
是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量.废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物)的氧当量。
污泥膨胀
温度对污泥膨胀的影响一：分析目的通过研究温度与SV30,SVI值的对应关系，找出印染废水水温对污泥膨胀的影响，指导生产实践及时预防和控制污泥膨胀，保证印染废水的无害处理效果和达标排放二：分析方法与原理：污泥膨胀一般在秋冬季节较为常见，且多发。
进行此研究的灵感来源于反季节蔬菜的种植，蔬菜可以不遵循自然季节的变化而遵从植物本身的生长规律，在拥有充足的光照，水分和营养的状态下，冬季依然可以种植出夏季的蔬菜。
以此作为一种假设，如果印染污废水全年的水量，包含的COD值，溶氧供应，PH调控等均大体恒定，其微生物所供营养物质也相同或相似，那么季节性的污泥膨胀就可以认为是印染废水水体温度的变化所引起的，在某一个临界点或时间段上，SV30增高，活性污泥分散，沉降性能下降，泥水分离困难，二沉池，终沉池大量跑泥等，现对此假设作一个数据上的验证和推断。
三：分析步骤：1，首先我选取的研究数据范围为2013年1月1日至2013年3月31日，此时间跨度内温度的变化值在26.9~37.4℃，此数据值基本囊括了整个秋冬季节和春季的水温变化，而且在此期间也有比较明显的活性污泥膨胀现象，根据历年的曝气池水温温度，此温度数据和变化值可以具有代表性，2，无论温度从高到低还是从低到高，废水温度的变化都有一个处在污泥膨胀的范围内，下图和下表中的数据我剔除了过年放假阶段停水区域内的日期和数值，使所有的数据看起来保持一定的连贯性。
3，分析数据做表如图表1此表为1月初到3月底的温度变化图，图中4种不同颜色的点状折线图为二期4个曝气池的水温，黑色线为温度趋势线，可以看出4个曝气池的水温温差曲线图大体相似，并随季节的变化而逐渐升高。
图表14，下面结合曝气池MLSS(图表2)，回流污泥MLSS(图表3)，曝气池SV30(图表4)和曝气池SVI值（图表5）分析，去判断温度假设的存在合理性，如下图：图表2图表3图表4从图表2图表3中可以看出回流污泥的MLSS曲线和四个曝气池的MLSS曲线基本相同，曝气池污泥量的变化与回流污泥池污泥的变化是相对应的。
污水处理污泥常见异常问题诊断分析及处理办法
1、在运行过程中如果发现污泥发白产生原因：缺少营养，丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖，菌胶团生长不良；PH值高或过低，引起丝状菌大量生长，污泥松散，体积偏大。
解决办法：按营养配比调整进水负荷，氨氮滴加量，保持数日污泥颜色可以恢复；调整进水pH值，保持曝气池pH值在6～8之间，长期保持PH值范围才能有效防止污泥膨胀。
2、在运行过程中如果发现污泥发黑产生原因：曝气池溶解氧过低，有机物厌氧分解释放出H2S，其与Fe作用生成FeS解决办法：增加供氧量或加大回流污泥，只要提高曝气池溶解氧，10多小时左右污泥将逐渐恢复正常。
3、化验过程中污泥过滤困难或出水色度升高产生原因：缺乏营养或水温过低，污泥生长不良，大量污泥解絮解决办法：增加负荷均衡营养，提高水温，改善污泥生长环境。
4、曝气池内产生大量气泡产生原因：进水负荷过高，冲击负荷较大，造成部分污泥分解并附着于气泡上使气泡发粘不易碎，因此水面积存大量气泡。
解决办法：减少进水，稍微加大回流污泥量，稳定一段时间后气泡减少系统逐渐正常。
5、曝气池产生茶色或灰色泡沫产生原因：污泥老化，泥龄过高，解絮后的污泥附于泡沫上。
解决办法：增加排泥，逐渐更新系统中的新生污泥，污泥的更新过程需要持续几天时间，期间要控制好运行环境，保证新生污泥有较强的活性（保证溶解氧在1.0～3.0内的稳定水平，营养物质比例要均衡，适当投加营养盐）。
6、沉淀池有大块黑色污泥上浮产生原因：沉淀池有死角，局部积泥厌氧，产生CH4、CO2，气泡附于污泥粒使之上浮，出水氨氮往往较高；回流比过小，污泥回流不及时使之厌氧。
解决办法：若沉淀池有死角，可以保持系统处于较高的溶解氧状态问题可以得到缓解，根本解决需要对死角进行构造上的改造才能实现；加大回流比，防止污泥在沉淀池停留时间太长。
7、沉淀池泥面过高，并且出水悬浮物升高产生原因：负荷过高，有机物分解不完全影响污泥沉淀性能，沉降效果变差；负荷过低，污泥缺乏营养，耐低营养细菌增多絮凝性能变差；污泥尼龄较长，系统中污泥浓度过高并且污泥结构松散不易沉降；水温过高使小分子有机物增多，菌胶团吸附过多有机物造成污泥解絮。
0609.CASS变型工艺污泥膨胀原因分析及控制
1 CASS变型工艺污泥膨胀原因分析及控制 摘要: 在 CASS变型工艺处理啤酒废水的可行性研究阶段, 由于某种原因造成了污泥膨胀现象, 影响了工艺的正常运行。 通过对可能导致污泥膨胀的各种原因进行分析, 结合实际运行参数进行对比, 提出了相应的控制对策, 从而确定了污泥膨胀的控制方案并及时实施, 使本次膨胀得到了有效的控制。
关键词: CASS 变型工艺； 污泥膨胀； 啤酒废水 污泥膨胀是活性污泥处理系统经常遇到的最棘手的问题之一, 虽然有关污泥膨胀的成因、 机理及控制途径的研究和报道日趋增多, 但是到目前为止仍然没有一个统一的认识[1-2]。
对于污泥膨胀的控制, Der - fong Juang 等人认为, 除非能够准确的辨认出引起污泥膨胀的专门的丝状微生物, 否则通过对其中一类微生物进行控制而不影响其它种类微生物的方式来控制活性污泥膨胀, 这种想法或措施可能会导致失败[3]。因此, 对于实际污泥膨胀的控制, 最有效的方法仍然是结合现场情况而采取相应措施, 本次试验的污泥膨胀控制也是如此。
1 试验装置及方法 试验在 CASS 工艺的基础上采用 CASS 变型工艺, 即在生物选择器和主反应区之间设置厌氧生物膜反应区, 使通过该区的废水发生厌氧降解, 将部分大分子、 高浓度难降解有机物分解为小分子、 低浓度有机物, 提高可生化性, 降低好氧区污泥负荷和运行费用, 提高出水效果[4]。生物选择区、 厌氧生物膜反应区和主反应区的体积比为 0.2∶ 1∶ 1, 厌氧生物膜载体采用组合型填料, 试验装置如图 1 所示。 2
废水取自青岛啤酒 ( 彭城) 有限公司污水处理厂调节池入口处, 利用 NH4Cl 和 K2HPO4、 KH2PO4 为微生物提供氮磷, 废水满足 BOD∶ N∶ P=100∶ 5∶ 1, 进水COD 在 1000～ 1500mg/L 之间, 主反应区 pH 在 6.5～8.5 之间, 水温为 20～ 30℃, 主反应区 DO>2.0mg/L。
高负荷污泥膨胀控制措施及办法
高负荷污泥膨胀控制措施及办法①、负荷和溶解氧的影响。
采用城市污水负荷为0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧浓度1.0mg/L～2.0mg/L，污泥龄为20天的完全混合曝气池(截面积1.0m2，高3.0m)。
第一阶段由于丝状菌的过度增殖，SVI从280mL/g上升到800mL/g，污泥浓度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不断流失。
一般认为在溶解氧为1.0mg/L～2.0mg/L条件下运行的曝气池不会发生污泥膨胀，而试验中溶解氧浓度一直维持在这一水平，仍然发生了污泥膨胀。
在第二阶段，从第16天提高溶解氧浓度至3.0mg/L～5.0mg/L(平均4mg/L)可以观察到SVI 很缓慢地逐渐下降，污泥浓度不断上升，在大约25天后，污泥浓度逐渐回升到1.5g/L，这时SVI下降到300mL/g。
一般污泥膨胀发生速度很快，只要2～3天，而膨胀污泥的恢复很缓慢，往往需要3倍泥龄以上的时间。
在一个污泥龄的时间内，观察到污泥沉降性能的明显改善。
②、加填料控制污泥膨胀。
在生产性曝气池头部加占总池容15%软填料，与传统工艺不加填料时的SVI对比。
加设软性填料系统总停留时间为4h，负荷在0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)之间。
在曝气池供氧充足的条件下(气水比(3.7～5)∶1)，加填料可很好地控制膨胀现象。
传统曝气池在相同条件下的运行，在后期停留时间延长1倍。
负荷降低1倍，SVI仍在200mL/g ～500mL/g之间，远高于加填料系统(SVI平均在100mL/g左右)。
从填料池的分析来看，填料上附着生长的微生物以硫丝菌、021N型菌丝状菌为主。
填料池对有机酸的去除率高达80%，对COD去除率为50%，H2S从3.67mg/L降至0.77mg/L。
从而去除了丝状菌的生长促进因素，有利于絮状菌的生长。
污泥膨胀的原因及其控制方法
在曝气池前端通过设置高负荷接触区 （也称生物 选择器），池中混合液呈推流状态，形成一个明显的底 物浓度梯度来克服污泥膨胀。选择器可分为好氧选择 器、缺氧选择器和厌氧选择器等形式。Ｌ．Ｐｒｅｎｄｌ 等人对 制糖和造纸废水实验研究证明，好氧选择器可以有效 的控制 ０２１Ｎ 型、００４１ 型和 １７０１ 型丝状菌的生长，数 十天后污泥 ＳＶＩ 可从 ３００￣６００ｍｌ／ｇ 降为 ６￣９０ｍｌ／ｇ。
溶解氧（ＤＯ）是影响污泥膨胀的重要因素之一。在较 低 ＤＯ 条件下，大部分好氧菌几乎不能继续生长繁殖， 丝状菌由于具有较长的菌丝，比表面积大，能迅速繁殖。 导致污泥膨胀的临界 ＤＯ 浓度并不固定，受活性污泥的 有机负荷影响。表 １ 显示临界 ＤＯ 浓度与污泥负荷的关 系，可以看出，高污泥负荷下，ＤＯ 的临界值也高。 ２．３ 污泥负荷的影响
活性污泥法最早于 １９１４ 年由英国人 Ｅ１Ａｒｄｅｒｎ 和 Ｗ１Ｔ． Ｌｏｃｋｅｔｔ 创立，迄今已有 ９０ 多年历史，它衍生出 了多种多样的工艺流程，广泛应用于城市生活污水和 工业废水的净化并取得巨大的成功。其基本原理是：活 性污泥与污水充分接触混合后，由于活性污泥有较大 的比表面积，表层黏液层迅速吸附大量的有机或无机 污染物，吸附过程大约 ３０ｍｉｎ 内即可完成，可去除废 水中 ７０ ％以上的 ＢＯＤ，被吸附的有机或无机污染物
摘 要： 污泥膨胀不仅影响出水水质， 增大污泥的处理费用， 而且极易引起大量污泥流失， 严重时可导 致整个处理工艺失败。污泥膨胀分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性污泥膨胀， 主要影响因素有污 水 水 质 、溶 解 氧 、污 泥 负 荷 、冲 击 负 荷 以 及 运 行 方 式 和 处 理 工 艺 等 。通 过 临 时 控 制 措 施 、工 艺 设 计 控 制 措施、工艺运行控制措施可有效解决污泥膨胀问题。尽管当前有一些理论解释污泥膨胀问题， 如表面 积 ／ 容积比（Ａ／Ｖ）假说， 动力学理论， 饥饿假说理论、ＮＯ 假设， 但缺乏充分的实验证明模型适用与否。 需进一步完善污泥膨胀理论， 为控制污泥膨胀提供严谨的理论依据。 关键词： 污泥膨胀； 丝状菌膨胀； 影响因素； 控制措施 中图分类号： Ｘ７０３．１ 文献标识码： Ａ