【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(jī)或無機(jī)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(jī)或無機(jī)污染物在微生物酶的作用下，進(jìn)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(fù)荷較高的條件下，細(xì)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(bào)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(xì)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(duì)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(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控�？刂莆勰嗯蛎浀拇胧┐笾路譃槿悾阂活愂桥R時(shí)控制措施；第二類是工藝設(shè)計(jì)控制措施；第三類是工藝運(yùn)行控制措施。
※臨時(shí)控制措施
作為應(yīng)急措施，臨時(shí)控制措施在未確定污泥膨脹的原因時(shí)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(yùn)行費(fèi)用較高，停止加藥后污泥膨脹又會(huì)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(jī)或有機(jī)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(dá)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(jì)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(jì)階段就防止污泥膨脹的發(fā)生，對(duì)不同的污水水質(zhì)，采用不同的處理工藝，這是設(shè)計(jì)正常運(yùn)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(dāng)?shù)拇胧缡瓜滤谰哂泻线m的坡度以防止污水長時(shí)間停留；調(diào)節(jié)池、 沉砂池水力停留時(shí)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(bǔ)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(xì)菌引起的污泥膨脹。
·從生物反應(yīng)器池形構(gòu)造設(shè)計(jì)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(fù)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(gè)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(duì)制糖和造紙廢水實(shí)驗(yàn)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(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量進(jìn)行均衡，使曝氣池的負(fù)荷保持在一個(gè)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(yùn)行控制措施
在污水處理廠運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題，經(jīng)過長期生產(chǎn)實(shí)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(fù)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(hù)管理過程中，定期測定碳、氮、磷濃度，檢驗(yàn)其比例是否合理；若比例不當(dāng)，可適當(dāng)補(bǔ)充營養(yǎng)元 ，缺氮時(shí)可從污泥消化池中回流上清液。改變污水的進(jìn)水方式，將連續(xù)進(jìn)水改為間歇進(jìn)水可控制浮游球衣細(xì)菌引起的污泥膨脹。這是因?yàn)閺倪M(jìn)水時(shí)高底物濃度到停止進(jìn)水時(shí)的低底物濃度之間存在時(shí)間上的濃度梯度，有利于抑止絲狀菌的生長。
·沉淀池及時(shí)排泥，以避免污水的早期消化，對(duì)已產(chǎn)生消化的污水進(jìn)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(cuò)綜復(fù)雜，受多種因素影響，這給人們對(duì)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(shí)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(dòng)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(jìn)一步完善污泥膨脹理論，在此基礎(chǔ)上制定出一套經(jīng)濟(jì)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)
