污泥膨脹的形成條件、影響因素和解決方案，天津眾邁廠家
污泥膨脹的形成條件、影響因素和解決方案，天津眾邁廠家
造成污泥膨脹產生泡沫的因素很多，據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境與操作因素（溫度、ph值、營養物、負荷、do、沉降比、污泥指數、泥齡等）有關，所以必須根據實際情況找準污泥膨脹產生褐色泡沫的主要原因，有針對性地改變環境條件，才能有效控制污泥膨脹產生的褐色泡沫。
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，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，充分吸收環境中的營養，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
3
具體表現在污泥濃度高4000mg/l以上，污泥沉降比高80-90，污泥指數高達170-180，高時達220左右，負荷經常保持在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等人發現10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹，而污水溫度提高到22℃則不容易產生污泥膨脹現象;
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，取代菌膠團成為優勢種群，污泥的沉降性能明顯變差并發生污泥膨脹。ph值低于4.5時，真菌*占優勢。
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，在競爭中處于優勢地位。具有低ks的絲狀菌在低基質濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質限制引起的污泥膨脹現象。只要溶解氧成為限制，任何負荷下都會發生污泥膨脹。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，優先利用碳源，造成競爭優勢。低f/m經常出現在*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;低負荷容易引發絲狀菌污泥膨脹，高負荷容易引發污泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區一直處于低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。li等人對膜生物反應器內污泥負荷參數的影響研究表明，當f/m<0.2kg kg·d時，容易引發污泥膨脹。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等人發現高低負荷下都可能發生污泥膨脹，palm等人認為根據負荷不同，在任何do濃度條件下都可能發生膨脹，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生污泥膨脹。
5、n、p營養物質
“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，會引發絲狀菌與非絲狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：r.e.sheder等人發現在缺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等營養物質有較強的親和力，優先利用營養物質，造成競爭優勢;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
當有毒工業廢水進入污水廠時，活性污泥中的微生物要出現中毒現象，novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發現，菌膠團吸收污水中的有毒物質后，粘性物質分泌減少，生理活動出現異常，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的水解能力弱，較難吸收不溶性物質，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、乳糖等糖類物質直接利用，當廢水中含有可溶性有機物多時，易誘發絲狀菌膨脹，而不溶性有機物作為去除對象的廢水則不易產生污泥膨脹。van等發現葡萄糖、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，發生早期消化，使ph下降，產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酵中的副產物，而厭氧發酵會產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，但是揮發性有機酸濃度很低時也不會發生污泥膨脹，當揮發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(接觸區)，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，連續進水改為間歇進水。絲狀菌幾乎都不能在*無分子氧的環境中吸收底物，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系統能有效控制絲狀菌污泥膨脹。在a2/o工藝中，厭氧、缺氧區不利于絲狀菌增殖，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中都處于不利狀況。
(3)工藝運行調控：由于污水腐化產生的膨脹，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，以提高轉刷的吃水深度的方法，強化轉刷的曝氣能力;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，射流高的傳質效率提供充足的溶解氧。增加水力剪切力：通過曝氣時產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)都發生膨脹，而推流式中污泥負荷大于0.5 kgbod5/(kgmlss·d)才發生膨脹，而間歇式反應器內沒有發現膨脹現象;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，在反應器中創造出有利于菌膠團生長繁殖的生態環境，使其取代絲狀菌逐漸成為污泥中的優勢菌種，從而使發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，可以有效排除池內過多絲狀菌。并且長泥齡情況下，發生污泥老化，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。
關鍵詞：絮凝劑 硅藻土 混凝劑
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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，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，充分吸收環境中的營養，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
3
具體表現在污泥濃度高4000mg/l以上，污泥沉降比高80-90，污泥指數高達170-180，高時達220左右，負荷經常保持在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等人發現10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹，而污水溫度提高到22℃則不容易產生污泥膨脹現象;
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，取代菌膠團成為優勢種群，污泥的沉降性能明顯變差并發生污泥膨脹。ph值低于4.5時，真菌*占優勢。
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，在競爭中處于優勢地位。具有低ks的絲狀菌在低基質濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質限制引起的污泥膨脹現象。只要溶解氧成為限制，任何負荷下都會發生污泥膨脹。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，優先利用碳源，造成競爭優勢。低f/m經常出現在*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;低負荷容易引發絲狀菌污泥膨脹，高負荷容易引發污泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區一直處于低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。li等人對膜生物反應器內污泥負荷參數的影響研究表明，當f/m<0.2kg kg·d時，容易引發污泥膨脹。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等人發現高低負荷下都可能發生污泥膨脹，palm等人認為根據負荷不同，在任何do濃度條件下都可能發生膨脹，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生污泥膨脹。
5、n、p營養物質
“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，會引發絲狀菌與非絲狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：r.e.sheder等人發現在缺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等營養物質有較強的親和力，優先利用營養物質，造成競爭優勢;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，
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7、有毒物質
當有毒工業廢水進入污水廠時，活性污泥中的微生物要出現中毒現象，novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發現，菌膠團吸收污水中的有毒物質后，粘性物質分泌減少，生理活動出現異常，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的水解能力弱，較難吸收不溶性物質，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、乳糖等糖類物質直接利用，當廢水中含有可溶性有機物多時，易誘發絲狀菌膨脹，而不溶性有機物作為去除對象的廢水則不易產生污泥膨脹。van等發現葡萄糖、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，發生早期消化，使ph下降，產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酵中的副產物，而厭氧發酵會產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，但是揮發性有機酸濃度很低時也不會發生污泥膨脹，當揮發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(接觸區)，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，連續進水改為間歇進水。絲狀菌幾乎都不能在*無分子氧的環境中吸收底物，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系統能有效控制絲狀菌污泥膨脹。在a2/o工藝中，厭氧、缺氧區不利于絲狀菌增殖，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中都處于不利狀況。
(3)工藝運行調控：由于污水腐化產生的膨脹，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，以提高轉刷的吃水深度的方法，強化轉刷的曝氣能力;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，射流高的傳質效率提供充足的溶解氧。增加水力剪切力：通過曝氣時產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)都發生膨脹，而推流式中污泥負荷大于0.5 kgbod5/(kgmlss·d)才發生膨脹，而間歇式反應器內沒有發現膨脹現象;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，在反應器中創造出有利于菌膠團生長繁殖的生態環境，使其取代絲狀菌逐漸成為污泥中的優勢菌種，從而使發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，可以有效排除池內過多絲狀菌。并且長泥齡情況下，發生污泥老化，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勢地位。
3、污泥膨脹自然消除的解釋
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