工业废水处理如何解决污泥膨胀

       污泥丝状菌的膨胀可根据丝状微生物对环境条件和基质种类的要求分为5种

(1)低基质浓度型；

(2)低溶解氧浓度型；

(3)营养不足型；

(4)高硫化物型；

(5)pH不平衡型。在实际运行中，一般以污泥丝状菌膨胀为主，占90%以上。

      污泥膨胀时，主要具有以下特点

(1)二沉池污泥SVI值超过200ml/g

(2)回流污泥浓度下降；

(3)二沉池污泥层上升。

     一、污泥膨胀相关理论。

1、A/V假设混合液中的基质受到限制或控制时，比表面积大的丝绸菌获得基质的能力强于细菌团，因此细菌团受到抑制，细菌大量繁殖。

2、动力选择性理论:以微生物生长动力学为基础，根据种类的不同，微生物具有很大比生长速度和饱和常数，分析丝状菌和菌团的竞争状况。

3、饥饿假说:将活性污泥中的微生物分为3种，1种是细菌团细菌，2种是具有高基质亲和力但生长缓慢的耐饥饿细菌，3种是对溶解氧具有高亲和力、对饥饿敏感的快速生长细菌。

4、贮藏选择理论:在底部风度的状态下，非丝状菌具有贮藏底部的能力，但贮藏物在底部缺乏时可以代谢产生能量或合成蛋白质。然而，一些丝状菌也具有底部储存能力，底部储存能力不能完全解释污泥膨胀机理。

5、氮氧化氮假设:CASEY提出低负荷生物脱氮除磷技术的污泥膨胀假设，如果缺氧区的反硝化不充分，好氧区存在亚硝酸氮，中间的产物NO、N2O抑制菌团的好氧细胞色素，抑制好氧状况下的基质利用，相反，有些丝状菌只能将硝酸氮还原为亚硝酸氮，因此在反硝化条件下不会在细胞中积累NO和N2O，丝状菌不会在好氧段抑制，具有竞争优势。

亚硝酸与SVI有一定的正相关性。沉淀性能好的污泥粒径分布广泛，以球菌为主，膨胀污泥粒径大多在10μm以内，污泥细碎。

      二、影响污泥膨胀的因子。

1.温度。

低温有利于丝菌的生长，Daigger等发现10℃容易引起丝菌性污泥膨胀，污水温度上升到22℃难以引起污泥膨胀。

2.pH。

活性污泥微生物适用pH范围为6.5~8.5，当pH小于6时，菌群活性减弱，生长受到抑制，但丝菌可大量繁殖，取代菌群成为优势种群，污泥沉降性能明显恶化，发生污泥膨胀。pH值低于4.5时，真菌完全占优势。

3、DO。

低DO是引起丝状菌污泥膨胀的主要原因之一，如果DO成为限制因子，菌团的成长就会受到抑制，丝状菌比表面积大，容易得到溶解氧，在竞争中处于优势地位。

具有低Ks的丝状菌在低基质浓度下，比菌胶团的生长速度高，可以说明基质限制、溶解氧限制、营养物质限制引起的污泥膨胀现象。只要溶氧成为限制，任何负荷下都会产生污泥膨胀。污水处理中DO控制在2左右，过高过低容易引起污泥膨胀。

4.F/M。

低负荷时，丝状菌比表面积大，Ks低，对碳有很强的亲和力，优先利用碳，具有竞争优势。

低F/M经常出现在完全混合曝气池、大回流比的氧化槽(例如卡尔萨尔氧化槽)、沿途分散到水曝气池中的低负荷容易引起丝状菌污泥的膨胀，高负荷容易引起污泥的粘性膨胀。负荷分布不均匀，好氧区一直处于低负荷运行状态，丝状菌容易大量增殖。

Li等对膜生物反应器内污泥负荷参数的影响研究表明，F/M<0.2kg>。

在高有机负载下，反应器内的底部物质丰富，在这种情况下，菌胶团比丝状菌具有更强的吸附和储存营养物质的能力，能够充分利用高浓度的底部物质迅速增殖，具有较高的生长速度，抑制了丝状菌的生长。

但是，如果DO浓度不够，在0.5mg/L以下，菌胶团在低溶解氧的条件下抑制增殖，但菌比表面积大，即使在低溶解氧的条件下也能得到氧，其增殖率明显高于菌胶团，发生高负荷低DO下的污泥膨胀的低负荷长时间缺乏足够的营养物质，菌胶团的生长抑制，丝菌比表面积大。由于研究研究背景和研究条件不同，研究结果也不一致，特别是有机负荷和污泥膨胀关系的说法也很混乱。高低有机负载均可引起污泥膨胀，Ford和Eckenfeilder等人发现高低负载下可能引起污泥膨胀，Palm等人认为根据负载不同，在任何DO浓度条件下都可能引起膨胀，Chudoba等人认为即使是推流式曝气池，沿着食用长方向存在高浓度梯度，但在高负载下污泥膨胀。

5、n、p营养物质。

通常认为污水中BOD5:N=100:5:1是微生物的适当比例。

n、p含量不均衡的废水会引起丝菌和非丝菌的膨胀，丝菌的膨胀:如果研究发现n不足，丝菌比表面积大，Ks低，对n、p等营养物质有很强的亲和力，优先利用营养物质，具有竞争优势的非丝菌污泥膨胀:BOD5/N为100:3因此，必须降低供水C/N比。