【精華】污泥膨脹的原因及其控制方法
活性污泥法最早于1914 年由英國人E1Ardern 和W1T. Lockett 創(chuàng)立，迄今已有90多年歷史，它衍生出了多種多樣的工藝流程，廣泛應(yīng)用于城市生活污水和工業(yè)廢水的凈化并取得巨大的成功。其基本原理是：活性污泥與污水充分接觸混合后由于活性污泥有較大的比表面積，表層黏液層迅速吸附大量的有機或無機污染物，吸附過程大約30min 內(nèi)即可完成，可去除廢水中70 %以上的BOD，被吸附的有機或無機污染物在微生物酶的作用下，進行分解或合成代謝，從而使廢水得以凈化。
1 污泥膨脹的類型
污泥膨脹可分為兩大類，絲狀菌性污泥膨脹和非絲狀菌性污泥膨脹。前者是活性污泥絮體中的絲狀菌過量繁殖導(dǎo)致的膨脹；后者主要在污水水溫較低、污泥負荷較高的條件下，細菌攝取了大量營養(yǎng)物，由于溫度低，代謝速度慢，積累大量高粘性多糖類物質(zhì)(如葡萄糖、甘露糖等)，污泥中結(jié)合水異常增多，比重減輕，SVI 值很高，壓縮性能惡化而引起膨脹。據(jù)報告，在發(fā)生污泥膨脹的污水處理廠，約有90%以上屬于絲狀菌性污泥膨脹。目前已鑒別出能引起活性污泥膨脹的絲狀菌大約有30 種左右，但與污泥膨脹密切相關(guān)的絲狀菌只有十幾種如微絲菌，軟發(fā)菌，諾卡氏菌，浮游球衣細菌(1701 型)，0092 型，0961 型，0041 型，0803 型，發(fā)硫菌(021N 型)等。
2 污泥膨脹控制對策
控制污泥膨脹的措施很多，主要參考污泥膨脹的影響因素，在實際生產(chǎn)中進行適當?shù)恼{(diào)控�？刂莆勰嗯蛎浀拇胧┐笾路譃槿悾阂活愂桥R時控制措施；第二類是工藝設(shè)計控制措施；第三類是工藝運行控制措施。
※臨時控制措施
作為應(yīng)急措施，臨時控制措施在未確定污泥膨脹的原因時采用，但無法從根本上解決污泥膨脹問題，并不是完全有效，并且該方法運行費用較高，停止加藥后污泥膨脹又會反復(fù)。按投加試劑的類型可分為：混凝劑和化學(xué)藥劑。通過投加混凝劑如聚合氯化鐵，氫氧化鐵，硫酸鐵，硫酸鋁，聚丙烯酰胺等無機或有機高分子混凝劑提高污泥的壓密性來改善污泥的沉降性能；化學(xué)藥劑的投加可殺滅或抑止絲狀菌，從而達到控制污泥膨脹的目的，常用的化學(xué)藥劑有NaClO、ClO2、O3、Cl2、H2O2 和漂白粉等。
※工藝設(shè)計控制措施
在污泥膨脹的控制中，最重要的是從源頭，即工藝設(shè)計階段就防止污泥膨脹的發(fā)生，對不同的污水水質(zhì)，采用不同的處理工藝，這是設(shè)計正常運行的污水處理廠的基本原則。
·為避免污水早期消化，可采取適當?shù)拇胧�，如使下水道具有合適的坡度以防止污水長時間停留；調(diào)節(jié)池、 沉砂池水力停留時間不宜過長等。 減小污水廠初沉池的體積或取消初沉池，以提高曝氣池中的懸浮物濃度，使污泥沉降性能改善，防止污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。
·設(shè)置污泥再生池，在曝氣池中補充生物填料或采用射流曝氣等方法控制污泥膨脹，射流曝氣的供氧方式可以有效的克服浮游球衣細菌引起的污泥膨脹。
·從生物反應(yīng)器池形構(gòu)造設(shè)計角度考慮，宜選用推流式而不是完全混合式曝氣池。在曝氣池前端通過設(shè)置高負荷接觸區(qū)（也稱生物選擇器），池中混合液呈推流狀態(tài)，形成一個明顯的底物濃度梯度來克服污泥膨脹。
·選擇器可分為好氧選擇器、缺氧選擇器和厭氧選擇器等形式。L.Prendl 等人對制糖和造紙廢水實驗研究證明，好氧選擇器可以有效的控制021N 型、0041 型和1701 型絲狀菌的生長，數(shù)十天后污泥SVI 可從300~600ml/g 降為6~90ml/g。 設(shè)置調(diào)節(jié)池，對進水水質(zhì)、水量進行均衡，使曝氣池的負荷保持在一個比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，這可在一定程度上防止污泥膨脹的發(fā)生。
※工藝運行控制措施
在污水處理廠運行過程中也會出現(xiàn)污泥膨脹的問題，經(jīng)過長期生產(chǎn)實踐逐漸找到一些控制方法：
·降低初沉池的去除率，將部分污水直接引入曝氣池。
·控制適宜的污泥負荷、回流比、污泥齡，調(diào)節(jié)污水的PH 值、水溫、溶解氧等。
·在日常維護管理過程中，定期測定碳、氮、磷濃度，檢驗其比例是否合理；若比例不當，可適當補充營養(yǎng)元 ，缺氮時可從污泥消化池中回流上清液。改變污水的進水方式，將連續(xù)進水改為間歇進水可控制浮游球衣細菌引起的污泥膨脹。這是因為從進水時高底物濃度到停止進水時的低底物濃度之間存在時間上的濃度梯度，有利于抑止絲狀菌的生長。
·沉淀池及時排泥，以避免污水的早期消化，對已產(chǎn)生消化的污水進行預(yù)曝氣等。投加一些填料，主要作為載體來吸附、凝聚絲狀菌和污染物，增加比重，從而提高分離速率。例如：荷蘭的Bodegraven 污水處理廠的污泥膨脹問題，通過投加特殊形狀的滑石粉(5~150μm)得以解決。
綜上所述，由于污泥膨脹的原因錯綜復(fù)雜，受多種因素影響，這給人們對污泥膨脹的深入研究造成了一定的困難。近十多年來關(guān)于污泥膨脹的研究各國在理論和實用技術(shù)上取得很多成果，但目前有關(guān)污泥膨脹的理論還不完善，如表面積/ 容積比（A/V）假說，動力學(xué)理論，饑餓假說理論、NO 假設(shè)等僅是特定條件下解釋污泥膨脹問題。所以，我們還需要進一步完善污泥膨脹理論，在此基礎(chǔ)上制定出一套經(jīng)濟有效的污泥膨脹控制技術(shù)。 來源：水世界-中國城鎮(zhèn)水網(wǎng)
