污泥膨胀的成因分析与解决方案

污泥膨胀的成因分析与解决方案

污泥膨胀是污水处理过程中常见的异常现象，不仅影响处理效果，还可能导致污泥流失和设备故障。本文将详细介绍污泥膨胀的定义、分类、成因分析以及应对措施，帮助读者全面了解这一问题并掌握有效的解决方案。

什么是污泥膨胀？

污泥膨胀是活性污泥处理工艺中常见的一种异常现象，是指活性污泥沉降性能恶化，随二沉池出水流失。发生污泥膨胀时，活性污泥SVI值（1g干污泥所占体积，ml/g）超过150时，预示着活性污泥即将或已经为膨胀状态，应当立即采取控制措施。

污泥膨胀可以分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两大类。前者是因为污泥中丝状菌过度繁殖，后者是因为菌胶团的细菌本身生理活动异常。

两类污泥膨胀的各自成因分析

正常环境下，菌胶团的生长率远大于丝状菌，不会出现丝状菌过度繁殖的情况，但出现下列情况时，会引起丝状菌膨胀：

1. 进水有机物太少，导致微生物食料不足；
2. 进水中氮、磷等营养物质不足；
3. pH偏低；
4. 曝气池溶解氧含量太低；
5. 进水水质或水量波动大，对微生物造成冲击；
6. 进入曝气池的污水因“腐化”产生较多的H2S(超过2mg/L)时，导致丝状硫黄菌过度繁殖；
7. 丝状菌大量繁殖适宜温度为25~30℃，故而夏季容易发生丝状膨胀。

而非丝状菌膨胀本质是由于菌胶团细菌本身生理活动异常，原因有以下两条：

1. 进水含有大量溶解性有机物，但缺乏足够的氮、磷等营养物，此时菌胶团表现为“吃坏了”，分泌大量多聚糖类代谢物(含大量亲水羟基，使活性污泥呈凝胶状，表现为黏性膨胀；
2. 进水中含有大量有毒物质，菌落中毒，不能分泌足够的粘性物质，无法形成絮体，不能在二沉池分离或者浓缩，此时活性污泥表现为离散型膨胀。

曝气池污泥膨胀的解决办法

解决办法分为三类：临时控制、工艺运行控制、永久性控制。

临时控制法

该法主要用于临时原因（水量与水质波动等）造成的污泥膨胀，分为絮凝剂法和杀菌剂法。絮凝剂法用于非丝状菌引起的膨胀，药剂投加量折合Al2O3为10mg/L左右。杀菌剂法用于丝状菌引起的膨胀，常用的杀菌剂有二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉，加氯量为污泥干固体重的0.3%~0.6%，加药时要观察生物相并测定SVI值，当SVI值在最大允许范围内时，应停止加药。

工艺运行控制法

该法用于工艺条件控制不当产生的污泥膨胀，具体为：

1. 在曝气池进口加黏土、消石灰，提高污泥沉降性与密实性；
2. 增加预曝气，使污水富氧；
3. 加强曝气密度，避免局部厌氧；
4. 补充氮、磷等营养物，保持混合液中碳氮磷营养物质平衡；
5. 提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留时间，避免二沉池厌氧；
6. pH过低时加碱调节；
7. 使用在线水质分析仪表，发挥预处理系统的作用，保证曝气池污泥负荷稳定。

永久性控制法

该法是指在污水处理装置设计阶段进行优化，在曝气池前设置生物选择器，具体为：

1. 好氧选择器，让菌胶团细菌抢先形成优势菌落。在回流污泥进入曝气池之前进行再生性曝气，减少回流污泥中高黏物含量，使其中微生物进入内源呼吸段，提高菌胶团细菌摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力；
2. 缺氧选择器，在选择器内投加硝酸盐。大部分菌胶团细菌能利用硝酸盐中化合态氧，而丝状菌（球衣菌）不能；
3. 厌氧选择器，大部分丝状菌（球衣菌）都是好氧的，而菌胶团细菌有一大部分为兼性菌，可以在厌氧状态下进行短时厌氧代谢。但由于厌氧选择器可能会导致丝硫菌增殖，故厌氧选择器的水力停留时间不宜过长。