王凤祥,龙腾锐,郭劲松

自从1914年Aldern和Lockett首次发明活性污泥法处理污水技术以后,至今,活性污泥工艺得到了广泛的应用,并产生一系列变形工艺,如阶段曝气、渐减曝气、吸附再生、完全混合式、序批式等。且纯氧曝气、深井曝气、粉末碳活性污泥法、AB工艺和A/O、A2/O等脱氮除磷工艺以及氧化沟等工艺也得到进一步发展。但是,不论是哪一种改进的活性污泥工艺,污泥膨胀是活性污泥法问世以来在运行管理中一直困扰人们的最大难题之一。活性污泥法的关键技术就是活性污泥沉降性能的好坏,它直接影响出水水质。污泥膨胀发生很普遍,据报道,在美国60% ,德国50% ,意大利50%的污水厂存在污泥膨胀问题。我国的绝大多数活性污泥法工艺的污水厂,也不同程度地存在污泥膨胀问题。

1　污泥膨胀的概念及理论1. 1　污泥膨胀的概念污泥膨胀是活性污泥系统在运行过程中出现的异常现象之一,定义为:由于某种原因活性污泥沉降性能恶化( SVI值不断上升) ,造成二沉池中泥水分离效果差,污泥易随出水流失,影响出水水质,从而破坏处理工艺的正常运行的现象。1. 2　污泥膨胀的理论由于污泥膨胀成因的多样性,在一定程度上给人们研究污泥膨胀造成了困难。虽然有关污泥膨胀的假说很多,但是有些假说只能解释特定条件下的污泥膨胀问题。自从Chudoba于1973年提出了选择性理论后,该理论为学者们广为接受并成为污泥膨胀研究领域中的主要理论。它是基于不同的微生物的生长动力学参数的不同而提出的。微生物的动力学参数可根据Monod方程式(式1)来确定。μ =μmax S / ( Ks+ S ) (1)式中:μ、μmax分别为微生物的实际和最大比生长速率(d -1) ; S为限制性基质浓度, mg/L; Ks为半饱和常数,mg/L。根据Chudoba提出的理论,具有低的Ks和μmax值的丝状菌在低基质浓度下,

2　污泥膨胀类型活性污泥系统中的微生物处于动态平衡之中,理想的污泥絮体沉降性能良好,丝状菌和菌胶团之间相互竞争,相互依存,絮体中存在的丝状菌有利于保护絮体已经形成的结构并能增加其强度。但是在污泥膨胀诱因的诱发下就容易发生污泥膨胀。污泥膨胀可以分为两大类:丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。前者是由于活性污泥中大量丝状菌繁殖而造成的,大量的丝状菌从污泥絮体中伸出很长的菌丝体,菌丝体之间互相接触,起到架桥作用,从而形成了一个框架结构,支撑着污泥絮体,阻止了絮体的有效沉降。后者是由于菌胶团在特定的环境条件下分泌并积累大量高粘性物质,而高粘性物质的结合水高达380%,从而造成污泥比重减轻,压缩性能恶化而引起膨胀。