活性污泥丝状菌膨胀与非丝状菌膨胀的区别
发布时间：2024-07-12
丝状菌膨胀
污泥膨胀问题（通常指由丝状菌的过量生长所引起的）是活性污泥工艺运行中经常遇到的一个非常棘手的问题。根据学者提出的丝状菌网架结构说，活性污泥中适当的丝状菌数量对维持活性污泥的絮体结构是非常重要的，活性污泥絮体是由丝状菌形成絮体的骨架，菌胶团细菌等微生物产生的多聚糖附着在其上面，形成了凝胶基质架，胶体物质和其他微生物附着在其上形成。菌胶团细菌和丝状菌之间有一个合适的比例关系，当丝状菌数量适当时，其不但不会影响污泥沉降性能，反而有助于污泥絮体的形成。
如果污泥絮体内无丝状菌，污泥絮体则比较松散、脆弱，在曝气池内由于曝气的搅动或缺氧池由于搅拌桨的搅拌等机械冲击作用，很容易分裂成细小而零碎的絮体，虽然此时的絮体具有相当高的界面沉速，但是因为污泥絮体过于分散会造成二沉池出水浑浊，悬浮物浓度增高。但是，如果丝状菌数量过高，就会影响活性污泥的沉降性能，使污泥沉降速率变慢，压缩性能变差。当丝状菌的含量达到活性污泥微生物总量的1%~20%以上时，就足以引起污泥膨胀。
简言之，丝状菌污泥膨胀就是因丝状菌过量繁殖造成活性污泥沉降速率变慢，压缩性能变差的现象。实际运行中，大部分的污泥膨胀（90%以上）问题都是由于丝状菌的过量增殖引起的。
活性污泥中至少含有30类丝状菌，但是在这些丝状菌中，有些丝状菌并不会引起污泥膨胀，其对污泥的沉降性能并没有负面影响。我们可以通过菌种鉴定的方法，了解引起膨胀污泥的主要丝状菌种类，由此进一步推测发生污泥膨胀的原因，对于控制污泥膨胀问题还是有帮助。丝状菌引起的污泥膨胀，可以选择使用调节污泥负荷、控制好溶解氧、按比例投加氮磷等营养元素、投加含氯消毒剂/双氧水/臭氧的氧化剂等方式控制。后期会详细介绍。
非丝状菌污泥膨胀
有时当丝状菌的数量很低，也可以发生污泥膨胀现象。通常把这类污泥膨胀归属为非丝状菌污泥膨胀。
非丝状菌污泥膨胀又被称为黏性膨胀或菌胶团膨胀。非丝状菌膨胀是由于菌胶团细菌大量累积高黏性物质或过量繁殖引起的无丝状菌过量生长的污泥沉降、压缩性能变差现象。发生非丝状菌污泥膨胀时，往往会发现污泥中的丝状菌全部消失，曝气池上出现大量黏性泡沫。
在一些情况下，某些微生物（如聚磷菌）可能产生黏性物质形成类似的不规则体。一般来说，菌胶团微生物可形成两种类型的菌落：指型和不定型。如果菌胶团微生物大量存在，胞外黏性物质可使污泥絮体膨胀。严重的情况下，黏性物质可使污泥絮体形成凝胶状物体，产生泡沫和浮渣。发生非丝状菌膨胀的活性污泥呈布丁状而且含大量的结合水以及黏度极高的黏性物质，对这些黏性物质进行分离，判明这些黏性物质是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖和鼠李糖等糖类组成。而这些黏性物质的持水性很好，如正常活性污泥的结合水约为90%，而非丝状菌性膨胀的活性污泥结合水可高达380%。污泥絮体压缩性能变差，就是因为黏液中吸附了过量的结合水，阻止了絮体的快速沉降。
引起非丝状菌污泥膨胀的主要原因有：
①废水的成分引起菌胶团菌的过量生长，主要是含有高浓度的脂肪和油酸成分。另外，糖类等碳水化合物含量多的废水中，活性污泥能够很容易地将其生成高黏性多糖类。一般处理生活污水的活性污泥所含的碳水化合物占可挥发性固体（VSS）的15%~20%，发生非丝状菌污泥膨胀后，该比例可高达到90%。
②污泥负荷过高或进水中某种营养物质不充分，例如氮缺乏、磷缺乏或痕量元素（如铁缺乏）。
③在某些条件下，选择器也会刺激菌胶团菌的过量生长。
④在厌氧或缺氧的生物除磷系统，聚磷菌的过量生长，细菌被胞外多聚物胶合在一起形成大的菌落致使沉降性变差。
⑤低温也会引起活性污泥发生膨胀。
因为营养物质缺乏所引起的黏性污泥膨胀（非丝状菌污泥膨胀）并不能通过以往的控制丝状菌膨胀的方法（如添加聚合物，加氯或投加双氧水）来控制。投加无机、有机混凝剂或黏土助沉的方法是目前最常采用的抑制非丝状菌污泥膨胀的方法。
但是，还有研究表明投加无机混凝剂对增强污泥沉淀效果并不明显，而投加一些阳离子高分子混凝剂，虽然可以改善污泥的沉淀性能，但有时会出现当不投加时，污泥膨胀反弹的现象。另外可以根据非丝状菌污泥膨胀发生的原因，做出改变。如：
1.检查来水中是否有含有高浓度脂肪或油酸的成分。
2.是否缺乏N、P营养物质。
3.考虑提升温度。