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關於（yú）汙泥膨脹機理的詳解（jiě）！
來源：免费看电影电视剧软件推荐-免费观看电影电视剧的app合集-免费看电影电视剧软件下载安装盛環保 發布時（shí）間：2020-10-15
汙泥膨脹（zhàng）指汙泥結構極度鬆散，體積增大、上浮，難於沉降分離影響出水（shuǐ）水質的現象。基本上各種類型的活性汙泥工藝都會發生汙泥膨脹，而且一旦發生（shēng）難（nán）以控製，通常都需（xū）要很長的時間（jiān）來調整。汙泥膨脹的發（fā）生率是相當高的，在歐（ōu）洲近百分之五十的城市汙水廠每年都會有（yǒu）不同程度的汙泥膨脹發生，在中國的發生率也非常高。針對汙泥膨脹，各方麵的理論很多，但並不完全一致，甚至有很多相互矛盾，這給水處理工作者造成很大的麻煩。
1、汙（wū）泥（ní）膨脹特點
汙泥結構鬆散，質量變（biàn）輕，沉澱壓縮性能差；SV值增大，有時達到百分之九（jiǔ）十，SVI達到300以上;大量汙（wū）泥（ní）流失，出水渾濁;二次沉澱（diàn）難以固液分離，回流汙泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產生，無法維持生化處理的正常工作。
汙泥膨脹是生化處（chù）理係統較為嚴重的異常（cháng）現象之（zhī）一，它直接影響出水水質，並危害整個生化係統的運作。
汙泥膨（péng）脹的發生率是相當高的，在歐（ōu）洲（zhōu）近50%的城市汙水（shuǐ）廠每年都會有（yǒu）不同程度的汙泥膨脹發生，在中國的發生率也非常高。基本上目前各種類型的活性汙泥工藝（yì）都會發（fā）生汙泥膨脹。汙泥膨脹不但發生率高，發生普（pǔ）遍，而且一（yī）旦發生難以控（kòng）製，通常都（dōu）需（xū）要很長的時間來調整。針對汙泥膨脹，各方（fāng）麵的理論很多，但並不完全（quán）一致，甚至有很多相互矛盾（dùn），這（zhè）給水處理工作者（zhě）造（zào）成很大的麻煩。
2、汙泥膨（péng）脹類（lèi）型
1、非絲狀菌膨脹
非絲狀菌膨脹主要（yào）發生在廢水水溫較低（dī）而汙（wū）泥負荷太高的時候，此（cǐ）時細菌吸附了大量（liàng）有機物，來不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質，使得表麵附著物（wù）大（dà）量增加，很難（nán）沉澱壓縮。而（ér）當氮嚴重缺乏時，也有可產生膨脹現象（xiàng）。因為若缺氮，微生物便於工（gōng）作不能充分利用碳源合成細胞物質，過量的碳源將被轉化為多糖類胞外貯（zhù）存物，這種（zhǒng）貯存物是高度親（qīn）水型化合物，易形成結（jié）合水，從（cóng）而影響汙泥的沉降性能，產生高粘性的（de）汙泥膨脹。非絲（sī）狀菌（jun1）汙泥膨（péng）脹發生時其生化處理（lǐ）效（xiào）能仍較高，出水也還比較清澈（chè），汙泥鏡檢也看不到（dào）絲狀菌。非絲狀菌膨脹發（fā）生情況較少（shǎo），且危害並（bìng）不十分嚴重。
2、非絲狀菌膨脹
絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見，成因也（yě）十分複雜。影響絲狀菌汙泥膨脹（zhàng）的因（yīn）素有（yǒu）很多，*先應該認識到的是活性汙泥是（shì）一個混合培養係統，其（qí）中至（zhì）少存在著（zhe）30種可能（néng）引起（qǐ）汙泥膨（péng）脹的絲狀（zhuàng）菌。而絲狀菌在與活性膠團係統（tǒng）共生的關係中是不可缺少的一（yī）類重要微生物。它的存在對淨化汙（wū）水起著很好的作用（yòng）。它對保持汙（wū）泥的絮體結構，保持生化處理的淨化效率，及在沉澱中起著對懸浮（fú）物的過濾作用等都有很重要的意義。事（shì）實也證明在（zài）絲狀菌與菌（jun1）膠團細菌平衡時（shí）是不會產生汙（wū）泥膨脹，隻（zhī）有當絲狀菌生長超過菌膠團細（xì）菌時，才會出現（xiàn）汙泥膨脹現象。
3、汙泥膨脹幾種理論
1、A/V假說
當混合液中基質收到限製（zhì）或控（kòng）製時，由於比表麵積大的絲狀菌獲取基質的能力要強於菌膠團，因而菌膠團受到抑製，絲狀菌大量繁殖；
2、動力選擇性理論
以微生物（wù）生長動力學為基礎，根據不同種類微（wēi）生物具有不同的*大比生長速率和飽和常數，分（fèn）析絲狀（zhuàng）菌與菌膠團的競爭情況；
3、饑（jī）餓假說
將活（huó）性汙泥中（zhōng）微生物分為三類，*類是菌膠團（tuán）細菌，第二類是具有高基質（zhì）親和力但生長緩慢的（de）耐饑餓絲狀菌（jun1），第三類是對溶解氧有高親和力、對饑餓高度敏感的快速生長絲狀菌（jun1）；
4、存儲選擇理論
在底物（wù）風度的狀態（tài）下，非絲狀菌具有貯存（cún）底物的能力，而被貯存物質在底物匱乏時能夠被代謝產生能量或合成（chéng）蛋白質。但（dàn）是一些絲狀菌也具有（yǒu）底物貯（zhù）存能（néng）力，底物貯（zhù）存能力不（bú）能完全用來（lái）解釋汙泥膨脹機理；
5、氮氧化氮假說
CASEY提出低負荷生物脫氮除磷工藝的汙泥膨脹假說，如果缺氧區的反硝（xiāo）化不充分，導致好氧區存在亞硝酸氮（dàn），那中間產物NO、N2O就會抑製菌膠團的好氧細胞色素，進而抑製其好氧情況（kuàng）下的基質利用，相反一些絲狀菌隻能將硝酸氮還原為亞硝酸氮，因此不會在反硝化條件下胞內積累NO和N2O，絲狀菌（jun1）就不會在（zài）好氧段被抑製，因而更具競爭（zhēng）優勢（shì）。亞硝酸與SVI有一定的正相關性。沉（chén）澱性能良好的汙泥粒徑分布較廣，且以球菌為主，膨脹汙泥的（de）粒徑大都在10μm以內，汙泥較為細碎（suì）。
4、汙（wū）泥膨脹（zhàng）的影（yǐng）響因素
1、溫度
低溫（wēn）有利於絲（sī）狀菌生長，Daigger等（děng）人發現（xiàn）10℃容易導致絲狀菌性汙（wū）泥膨脹，而汙水溫度提高到22℃則（zé）不容易產（chǎn）生汙泥膨脹（zhàng）現象（xiàng）；
2、pH
活性汙泥微生物適宜pH範圍為6.5~8.5，pH小於6時，菌膠團活（huó）性減弱（ruò），生長受到抑製，但絲（sī）狀菌能大量繁殖，取代菌膠團成為優勢種群，汙泥的（de）沉降性能明顯變差並發生汙泥（ní）膨（péng）脹。pH值低（dī）於4.5時，真菌（jun1）完全占優勢。
3、DO
低DO是引起絲狀菌（jun1）汙泥（ní）膨脹的主要原因之一（yī），若DO成為限製因子（zǐ），菌膠團生長受抑製，而絲（sī）狀菌因具有巨大的比表（biǎo）麵積，更易獲（huò）得溶解氧進行生長繁殖，在競爭（zhēng）中處於優勢（shì）地位。具有低Ks的絲狀菌在低基質濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質限製、溶解氧（yǎng）限（xiàn）製和營養物質限製引起（qǐ）的（de）汙泥膨脹現（xiàn）象。隻要溶解氧成為限製，任何負荷下都會發生汙泥膨脹。汙水處理中DO控製在2左右，太高太低都容易引（yǐn）起（qǐ）汙泥膨脹。
4、F/M
低負荷情況下，由於絲（sī）狀菌具有巨大的比表麵積，低（dī）Ks，其對碳源有較（jiào）強（qiáng）的親和力，優先利用碳源，造成競爭優勢。低F/M經常出現在完全混合式曝氣池、大回流比的氧化溝(如卡魯薩爾氧化溝)、沿（yán）程分散進水曝氣池中；低負（fù）荷容（róng）易引發絲狀菌汙泥膨脹，高（gāo）負荷容易引發汙泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區一直處於低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。Li等人（rén）對膜生物反應器內（nèi）汙泥負荷參數的（de）影響研究表明，當F/M<0.2kg/kg.d時，容易引發汙泥膨脹；Pan和Su等人將汙水通過好氧選擇（zé）器進入膜生物反應器，將F/M調整到0.4kg/kgd，有效的控製了（le）汙泥膨脹；而Laitinen和Luonis等人則是利用缺氧選擇器，加強反硝化（huà）除磷作用，有效解決了汙泥膨脹。
高有機負荷（hé）下，反應器內底物充裕，在這種情況中菌膠團比絲狀菌具有更強的吸附與存貯（zhù）營養（yǎng）物質（zhì）的能力，能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖，具有較高的比生長速率，抑製了絲狀菌的生長（zhǎng），但是如（rú）果DO濃度不夠，在0.5mg/L以下，菌膠團在低溶氧的條件（jiàn）下增殖受到抑製，而絲狀菌由於其具有更（gèng）大的比（bǐ）表麵積，即使在低溶氧的條件下也能獲得（dé）氧，其增殖（zhí）速率明顯高於菌膠團，發生高負荷低DO下的汙泥膨脹；低負荷下由於長時間缺少足夠的營（yíng）養物質，菌膠團生長受到抑製，而絲狀菌具有較大的比（bǐ）表麵積，其菌絲會從（cóng）菌膠團（tuán）中伸展出來以增加其攝取營養的表麵積。
由於研究者的研究背景和研究條件不盡相同，研究結果也很（hěn）不一致（zhì）尤其（qí）是（shì）關於有（yǒu）機負荷（hé）與汙泥膨脹關（guān）係的說法也比（bǐ）較混亂。高低有機負荷都可能引起汙泥膨脹，Ford和Eckenfeilder等人發現高低負荷下都可能發（fā）生汙泥膨脹，Palm等人認（rèn）為根據（jù）負荷不同，在任（rèn）何DO濃度條件下都可（kě）能發生膨脹，Chudoba等人認為（wéi）即使對於推流（liú）式曝氣池，雖然沿吃長方向存在著（zhe）高的濃度梯度，但在高負荷下也會發生汙泥膨脹。
5、N、P營（yíng）養物質（zhì）
通常認為汙（wū）水中BOD：N：P=100：5：1為微生物的適（shì）宜比例。N、P含量不均（jun1）衡（héng）的廢水，會引發（fā）絲狀菌與非絲（sī）狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：有研究發現在缺N的情況下，由於絲狀菌具有巨大的比表麵積，低Ks，其對N、P等營養物質有較強的親和力，優先利用營養物質，造成競爭優勢；非絲狀菌汙泥膨脹（zhàng）：BOD5/N為100:3時，菌膠團未能有（yǒu）充分的N完成代謝，於是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式貯存在胞外（wài）。因此要降低進水（shuǐ）C/N比。
6、微量元素
完全混合活性汙泥法會助長絲狀菌的過量生（shēng）長，這可用痕量金屬缺乏症理論分析。由於絲（sī）狀菌具有比菌膠（jiāo）團（tuán）更大（dà）的比表麵積，其在痕量金屬含量不足時比後者具有更大（dà）的對痕量金屬的吸附能力，從而抑製了菌膠團的（de）生（shēng）長。
7、有毒（dú）物質
當有毒工（gōng）業廢（fèi）水進入汙水廠時，活性汙泥（ní）中的微（wēi）生物要出現中毒現象，Novak在對（duì）非絲狀菌膨脹的研（yán）究中發現，菌膠團吸收汙水中的有毒物質後，粘性物質分（fèn）泌減少，生理活動出（chū）現異常，可能（néng）引起汙泥膨脹。
1、汙（wū）泥（ní）膨脹特點
汙泥結構鬆散，質量變（biàn）輕，沉澱壓縮性能差；SV值增大，有時達到百分之九（jiǔ）十，SVI達到300以上;大量汙（wū）泥（ní）流失，出水渾濁;二次沉澱（diàn）難以固液分離，回流汙泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產生，無法維持生化處理的正常工作。
汙泥膨脹是生化處（chù）理係統較為嚴重的異常（cháng）現象之（zhī）一，它直接影響出水水質，並危害整個生化係統的運作。
汙泥膨（péng）脹的發生率是相當高的，在歐（ōu）洲（zhōu）近50%的城市汙水（shuǐ）廠每年都會有（yǒu）不同程度的汙泥膨脹發生，在中國的發生率也非常高。基本上目前各種類型的活性汙泥工藝（yì）都會發（fā）生汙泥膨脹。汙泥膨脹不但發生率高，發生普（pǔ）遍，而且一（yī）旦發生難以控（kòng）製，通常都（dōu）需（xū）要很長的時間來調整。針對汙泥膨脹，各方（fāng）麵的理論很多，但並不完全（quán）一致，甚至有很多相互矛盾（dùn），這（zhè）給水處理工作者（zhě）造（zào）成很大的麻煩。
2、汙泥膨（péng）脹類（lèi）型
1、非絲狀菌膨脹
非絲狀菌膨脹主要（yào）發生在廢水水溫較低（dī）而汙（wū）泥負荷太高的時候，此（cǐ）時細菌吸附了大量（liàng）有機物，來不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質，使得表麵附著物（wù）大（dà）量增加，很難（nán）沉澱壓縮。而（ér）當氮嚴重缺乏時，也有可產生膨脹現象（xiàng）。因為若缺氮，微生物便於工（gōng）作不能充分利用碳源合成細胞物質，過量的碳源將被轉化為多糖類胞外貯（zhù）存物，這種（zhǒng）貯存物是高度親（qīn）水型化合物，易形成結（jié）合水，從（cóng）而影響汙泥的沉降性能，產生高粘性的（de）汙泥膨脹。非絲（sī）狀菌（jun1）汙泥膨（péng）脹發生時其生化處理（lǐ）效（xiào）能仍較高，出水也還比較清澈（chè），汙泥鏡檢也看不到（dào）絲狀菌。非絲狀菌膨脹發（fā）生情況較少（shǎo），且危害並（bìng）不十分嚴重。
2、非絲狀菌膨脹
絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見，成因也（yě）十分複雜。影響絲狀菌汙泥膨脹（zhàng）的因（yīn）素有（yǒu）很多，*先應該認識到的是活性汙泥是（shì）一個混合培養係統，其（qí）中至（zhì）少存在著（zhe）30種可能（néng）引起（qǐ）汙泥膨（péng）脹的絲狀（zhuàng）菌。而絲狀菌在與活性膠團係統（tǒng）共生的關係中是不可缺少的一（yī）類重要微生物。它的存在對淨化汙（wū）水起著很好的作用（yòng）。它對保持汙（wū）泥的絮體結構，保持生化處理的淨化效率，及在沉澱中起著對懸浮（fú）物的過濾作用等都有很重要的意義。事（shì）實也證明在（zài）絲狀菌與菌（jun1）膠團細菌平衡時（shí）是不會產生汙（wū）泥膨脹，隻（zhī）有當絲狀菌生長超過菌膠團細（xì）菌時，才會出現（xiàn）汙泥膨脹現象。
3、汙泥膨脹幾種理論
1、A/V假說
當混合液中基質收到限製（zhì）或控（kòng）製時，由於比表麵積大的絲狀菌獲取基質的能力要強於菌膠團，因而菌膠團受到抑製，絲狀菌大量繁殖；
2、動力選擇性理論
以微生物（wù）生長動力學為基礎，根據不同種類微（wēi）生物具有不同的*大比生長速率和飽和常數，分（fèn）析絲狀（zhuàng）菌與菌膠團的競爭情況；
3、饑（jī）餓假說
將活（huó）性汙泥中（zhōng）微生物分為三類，*類是菌膠團（tuán）細菌，第二類是具有高基質（zhì）親和力但生長緩慢的（de）耐饑餓絲狀菌（jun1），第三類是對溶解氧有高親和力、對饑餓高度敏感的快速生長絲狀菌（jun1）；
4、存儲選擇理論
在底物（wù）風度的狀態（tài）下，非絲狀菌具有貯存（cún）底物的能力，而被貯存物質在底物匱乏時能夠被代謝產生能量或合成（chéng）蛋白質。但（dàn）是一些絲狀菌也具有（yǒu）底物貯（zhù）存能（néng）力，底物貯（zhù）存能力不（bú）能完全用來（lái）解釋汙泥膨脹機理；
5、氮氧化氮假說
CASEY提出低負荷生物脫氮除磷工藝的汙泥膨脹假說，如果缺氧區的反硝（xiāo）化不充分，導致好氧區存在亞硝酸氮（dàn），那中間產物NO、N2O就會抑製菌膠團的好氧細胞色素，進而抑製其好氧情況（kuàng）下的基質利用，相反一些絲狀菌隻能將硝酸氮還原為亞硝酸氮，因此不會在反硝化條件下胞內積累NO和N2O，絲狀菌（jun1）就不會在（zài）好氧段被抑製，因而更具競爭（zhēng）優勢（shì）。亞硝酸與SVI有一定的正相關性。沉（chén）澱性能良好的汙泥粒徑分布較廣，且以球菌為主，膨脹汙泥的（de）粒徑大都在10μm以內，汙泥較為細碎（suì）。
4、汙（wū）泥膨脹（zhàng）的影（yǐng）響因素
1、溫度
低溫（wēn）有利於絲（sī）狀菌生長，Daigger等（děng）人發現（xiàn）10℃容易導致絲狀菌性汙（wū）泥膨脹，而汙水溫度提高到22℃則（zé）不容易產（chǎn）生汙泥膨脹（zhàng）現象（xiàng）；
2、pH
活性汙泥微生物適宜pH範圍為6.5~8.5，pH小於6時，菌膠團活（huó）性減弱（ruò），生長受到抑製，但絲（sī）狀菌能大量繁殖，取代菌膠團成為優勢種群，汙泥的（de）沉降性能明顯變差並發生汙泥（ní）膨（péng）脹。pH值低（dī）於4.5時，真菌（jun1）完全占優勢。
3、DO
低DO是引起絲狀菌（jun1）汙泥（ní）膨脹的主要原因之一（yī），若DO成為限製因子（zǐ），菌膠團生長受抑製，而絲（sī）狀菌因具有巨大的比表（biǎo）麵積，更易獲（huò）得溶解氧進行生長繁殖，在競爭（zhēng）中處於優勢（shì）地位。具有低Ks的絲狀菌在低基質濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質限製、溶解氧（yǎng）限（xiàn）製和營養物質限製引起（qǐ）的（de）汙泥膨脹現（xiàn）象。隻要溶解氧成為限製，任何負荷下都會發生汙泥膨脹。汙水處理中DO控製在2左右，太高太低都容易引（yǐn）起（qǐ）汙泥膨脹。
4、F/M
低負荷情況下，由於絲（sī）狀菌具有巨大的比表麵積，低（dī）Ks，其對碳源有較（jiào）強（qiáng）的親和力，優先利用碳源，造成競爭優勢。低F/M經常出現在完全混合式曝氣池、大回流比的氧化溝(如卡魯薩爾氧化溝)、沿（yán）程分散進水曝氣池中；低負（fù）荷容（róng）易引發絲狀菌汙泥膨脹，高（gāo）負荷容易引發汙泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區一直處於低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。Li等人（rén）對膜生物反應器內（nèi）汙泥負荷參數的（de）影響研究表明，當F/M<0.2kg/kg.d時，容易引發汙泥膨脹；Pan和Su等人將汙水通過好氧選擇（zé）器進入膜生物反應器，將F/M調整到0.4kg/kgd，有效的控製了（le）汙泥膨脹；而Laitinen和Luonis等人則是利用缺氧選擇器，加強反硝化（huà）除磷作用，有效解決了汙泥膨脹。
高有機負荷（hé）下，反應器內底物充裕，在這種情況中菌膠團比絲狀菌具有更強的吸附與存貯（zhù）營養（yǎng）物質（zhì）的能力，能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖，具有較高的比生長速率，抑製了絲狀菌的生長（zhǎng），但是如（rú）果DO濃度不夠，在0.5mg/L以下，菌膠團在低溶氧的條件（jiàn）下增殖受到抑製，而絲狀菌由於其具有更（gèng）大的比（bǐ）表麵積，即使在低溶氧的條件下也能獲得（dé）氧，其增殖（zhí）速率明顯高於菌膠團，發生高負荷低DO下的汙泥膨脹；低負荷下由於長時間缺少足夠的營（yíng）養物質，菌膠團生長受到抑製，而絲狀菌具有較大的比（bǐ）表麵積，其菌絲會從（cóng）菌膠團（tuán）中伸展出來以增加其攝取營養的表麵積。
由於研究者的研究背景和研究條件不盡相同，研究結果也很（hěn）不一致（zhì）尤其（qí）是（shì）關於有（yǒu）機負荷（hé）與汙泥膨脹關（guān）係的說法也比（bǐ）較混亂。高低有機負荷都可能引起汙泥膨脹，Ford和Eckenfeilder等人發現高低負荷下都可能發（fā）生汙泥膨脹，Palm等人認（rèn）為根據（jù）負荷不同，在任（rèn）何DO濃度條件下都可（kě）能發生膨脹，Chudoba等人認為（wéi）即使對於推流（liú）式曝氣池，雖然沿吃長方向存在著（zhe）高的濃度梯度，但在高負荷下也會發生汙泥膨脹。
5、N、P營（yíng）養物質（zhì）
通常認為汙（wū）水中BOD：N：P=100：5：1為微生物的適（shì）宜比例。N、P含量不均（jun1）衡（héng）的廢水，會引發（fā）絲狀菌與非絲（sī）狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：有研究發現在缺N的情況下，由於絲狀菌具有巨大的比表麵積，低Ks，其對N、P等營養物質有較強的親和力，優先利用營養物質，造成競爭優勢；非絲狀菌汙泥膨脹（zhàng）：BOD5/N為100:3時，菌膠團未能有（yǒu）充分的N完成代謝，於是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物(EPS)的形式貯存在胞外（wài）。因此要降低進水（shuǐ）C/N比。
6、微量元素
完全混合活性汙泥法會助長絲狀菌的過量生（shēng）長，這可用痕量金屬缺乏症理論分析。由於絲（sī）狀菌具有比菌膠（jiāo）團（tuán）更大（dà）的比表麵積，其在痕量金屬含量不足時比後者具有更大（dà）的對痕量金屬的吸附能力，從而抑製了菌膠團的（de）生（shēng）長。
7、有毒（dú）物質
當有毒工（gōng）業廢（fèi）水進入汙水廠時，活性汙泥（ní）中的微（wēi）生物要出現中毒現象，Novak在對（duì）非絲狀菌膨脹的研（yán）究中發現，菌膠團吸收汙水中的有毒物質後，粘性物質分（fèn）泌減少，生理活動出（chū）現異常，可能（néng）引起汙泥膨脹。
