污泥膨脹是污水廠一個家常便飯的問題，絕大多數(shù)采用活性污泥法工藝的污水處理廠都不同程度地存在污泥膨脹現(xiàn)象。但處理起來著實讓人腦瓜疼。第一，發(fā)生膨脹的原因太多；第二，調(diào)節(jié)周期較長非常讓人惱火。
污泥膨脹會導致你辛苦培養(yǎng)的污泥流失、BOD去除率降低、出水懸浮物、COD、氨氮超標，處理不好的可能導致整個污水處理系統(tǒng)癱瘓。
那么污泥膨脹是什么呢？
很簡單，大家平時看到的活性污泥突然體積增大，結(jié)構(gòu)松散不密實，浮在二沉池的表面，不能正常沉淀的現(xiàn)象就是污泥膨脹了。
此時SVI>200mL/g(SVI=活性污泥體積/混合液懸浮固體濃度(MLSS))并且繼續(xù)上升，而正常的活性污泥SVI為50~150mL/g。(記住這個值)
污泥膨脹有幾種呢?
也很簡單，可以分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。絲狀菌膨脹是真·膨脹，因為它自己吃的太多。而非絲狀菌膨脹是因為微生物生病了。這時就要考慮進水是否有有毒有害物質(zhì)。
絲狀菌膨脹是由什么原因引起的呢?
這就不得不提起絲狀菌和活性膠團菌了。
首先解釋一下，活性污泥的核心成分是以絲狀菌為骨架，膠團菌附著在絲狀菌上面組成的菌膠團(簡單理解為微生物抱團)。如果這個結(jié)構(gòu)會破壞，就會導致污泥膨脹，也就是說不管是絲狀菌還是膠團菌一方出了問題，情況都不妙。
絲狀菌作為活性污泥的骨架，本來是和萬千細菌所組成的膠團菌系統(tǒng)相互制衡，和平共處的，并且二者都兢兢業(yè)業(yè)的為水處理事業(yè)效勞。
可是有一天，四周的環(huán)境實在是太適合絲狀菌繁殖，于是漸漸絲狀菌變得強大起來，實力碾壓活性膠團菌。當兩家處于你強我弱的態(tài)勢時，活性污泥這個平衡的系統(tǒng)遭到破壞，就導致了污泥膨脹。
還有一種就是非絲狀菌膨脹，是菌膠團細菌生理活動異常導致活性污泥沉降性能的惡化?
這類污泥膨脹又可分為兩種：一種是由于進水中溶解性有機物太多，使污泥負荷F/M 太高，而氮?磷等營養(yǎng)物質(zhì)又太少，或者混合液內(nèi)溶解氧不足?
另一種非絲狀菌是進水中含有較多的毒性物質(zhì),導致活性污泥中毒，細菌不能分泌出足夠量的粘性物質(zhì)基礎，形不成絮體，從而也無法在二沉池進行泥水分離最終導致污泥解體?
事實上，90%以上的污泥膨脹是由絲狀菌引起，只有不到10%的是由非絲狀菌引起的?
然而是什么原因?qū)е陆z狀菌的過度繁殖呢?
一、有機物入侵，超出系統(tǒng)負荷。
二、系統(tǒng)中的溶解氧過低(DO<0.7~2mg/L)。
三、進水水質(zhì)發(fā)生變化。
1、當P含量不足，C/N升高時，特別利于絲狀菌發(fā)展。
2、過多的化糞池腐化水及糞便廢水進入生物處理系統(tǒng)，H2S超過1-2mg/L時會造成污泥膨脹。含硫化物的造紙廢水，也會產(chǎn)生同樣的問題。一般是加5~10mL/L氯加以控制或者用預曝氣的方法將硫化物氧化成硫酸鹽。
3、碳水化合物過多會造成膨脹。
4、pH和水溫的影響，pH過低，溫度低于5℃或高于35℃易引起絲狀菌生長。
發(fā)生污泥膨脹怎么辦?舉個例子
如果鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥中絲狀物數(shù)量多，絮體細碎。而進水水質(zhì)波動大，溫度高，但含碳污染物并不是太高，廢水生化處理系統(tǒng)溫度不超過40℃，那么可以判定此次污泥膨脹為絲狀菌引起的污泥膨脹?
隨后，可以從產(chǎn)生絲狀菌膨脹的原因再逐步分析。
1、分析溶解氧數(shù)據(jù)，若溶解氧含量符合工藝設計要求。則不是因為溶解氧過低引起的絲狀菌過度繁殖;
2、從沖擊負荷考慮，分析最近排入的水質(zhì)有什么變化。
3、然后再從進水化學條件變化來分析，取樣分析進水中的磷含量，看是否在合適數(shù)值，是否存在營養(yǎng)失調(diào)?分析進水H2S含量是否高于設計進水指標?
4、最后分析pH和水溫的影響，一般認為pH 低于6時，菌膠團生長受到限制，而絲狀菌繁殖處于優(yōu)勢?溫度低于5℃或高于35℃易引起絲狀菌過度生長?
如何解決?根據(jù)產(chǎn)生誘因與性質(zhì)采取相應的措施加以消除。
1、首先將進水溫度降低，保證生化段低于35℃。
2、投藥處理，殺滅絲狀菌的藥劑有氯?臭氧?過氧化氫等。有效氯為10~20mg/L時，就能夠有效殺滅球衣菌，貝代硫菌高于20mg/L時，會對絮體的形成產(chǎn)生不利，利用現(xiàn)有的循環(huán)水含氯殺菌劑進行投加，根據(jù)生化段有效容積3 800m3 計，應投加殺菌劑38~76kg，連續(xù)試驗兩次分析SV30仍在95%左右。
3、改善?提高活性污泥的絮凝性，在曝氣池的入口處投加高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)，效果不太明顯。
4、加大系統(tǒng)排泥量，MLSS由5 000mg/L左右逐步降低至3 000mg/L左右，MLVSS由3 000mg/L逐步降低至1 800mg/L左右，雖然SV30相應也有所下降，約70%左右，但SVI也在230mL/g以上，故膨脹問題并沒有解決，很難在短時間內(nèi)通過生化條件的調(diào)整來改善。
5、接種新泥，改善生化系統(tǒng)中菌群結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一段時間的排泥后，當MLSS降低至1000mg/L，又投加了新的活性污泥，經(jīng)過一周的調(diào)整后，系統(tǒng)逐漸趨于正常。
注意：如果發(fā)生的污泥膨脹情況兇險，為了保護生化系統(tǒng)，可以先采取臨時措施，采用投加絮凝劑(用于非絲狀菌膨脹)或者是投加殺菌劑(用于絲狀菌膨脹)等方法。
做好預防措施，污泥膨脹可以很大概率被扼殺在搖籃里
1、做好預曝氣措施，可同時起到吹脫硫化氫等有害氣體的作用，提高進水的pH?
2、加大曝氣強度，提高混合液溶解氧(DO)濃度，防止局部缺氧和厭氧?一般好氧段DO含量控制在2~4mg/L，不可低于1.5mg/L?
3、補充N?P等營養(yǎng)，保持系統(tǒng)的C?N?P等營養(yǎng)的平衡?
4、增加調(diào)節(jié)池停留時間，減少進水水質(zhì)波動。
5、調(diào)整 pH 與水溫，控制進水 pH 在6~9。可以增加加酸?加堿設施和在線 pH 監(jiān)測儀，控制水溫在5~35℃?
生化處理因為系統(tǒng)大，不好采取保溫加熱措施，但只要系統(tǒng)不斷進水，就能保持一定的溫度(工業(yè)廢水有溫度)?另外也可以盡量采用地下式以減少冬季運行中的熱損失?
6、沉淀池內(nèi)的污泥應及時排出或回流，防止其發(fā)生厭氧現(xiàn)象。
厭氧產(chǎn)生的各種氣體吸附在污泥上，會使污泥沉降性能變差。而且發(fā)生厭氧的污泥回流也會引發(fā)絲狀菌的大量繁殖?所以要及時排泥和清除沉淀池內(nèi)的死角，并縮短污泥在池內(nèi)的停留時間外，還應提高曝氣池DO值，使出入沉淀池的水保持溶解氧不低于2mg/L，或者在污泥回流進入生化池前曝氣再生?