推荐收藏|水处理工程中的好氧生物处理的原理及应用——活性污泥法

在人类漫长的历史长河中，水的可持续利用性发挥着至关重要的作用。随着人口增长和经济社会活动的增加，全球需水量也在持续上升，而随之带来的水污染也愈加严重，污染控制和水环境修复是水资源可持续利用长期必须面对的重大问题之一，这在很大程度上促进了污水处理工艺的发展，利用先进的生物技术处理污染物越来越引起人们的普遍重视，生物污水处理系统，利用微生物特性降解有机质、去除营养物质，把有毒物质转化为无毒物质，在污水处理中扮演着重要角色。

 好氧生物处理的基本原理 

自然界中很多微生物有分解与转化污染物的能力。利用微生物的氧化分解作用来处理污水的方法叫做生物处理法。目前生物处理法主要是用来除去污水中溶解的和胶体的有机污染物质以及氮、磷等营养物质，亦可用于某些重金属离子和无机盐离子的处理。

根据在处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，污水的生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两类。好氧生物处理是在有氧的情况下，借好氧微生物的作用来进行的。在处理过程中，污水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收;固体的和胶体的有机物先附着在细菌细胞体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质后再渗入细胞。

细菌通过自身的生命活动一氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出细菌生长、活动所需要的能量，而把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，组成新的细胞物质，于是细菌逐渐生长繁殖，产生更多的细菌。其他微生物摄取营养后，在它们体内也发生相同的生物化学反应。

当污水中有机物较多时(超过微生物生活所需时)，合成部分增大，微生物总量增加较快;当污水中有机物不足时，一部分微生物就会因饥饿而死亡，它们的尸体将成为另一部分微生物的“食料”，微生物的总量将减少。微生物的细胞物质虽然也是有机物质，但微生物是以悬浮的状态存在于水中的，相对地说，个体比较大，也比较容易凝聚，可以同污水中的其他一些物质(包括一些被吸附的有机物和某些无机的氧化产物以及菌体的排泄物等)通过物理凝聚作用在沉淀池中一起沉淀下来。

由此可见，好氧生物处理法特别适用于处理溶解的和胶体的有机物，因为这部分有机物不能直接利用沉淀法除去，而利用生物法则可把它们的一部分转化成无机物，另一部分转化成微生物的细胞物质从而与污水分离。但必须注意，沉淀下来的污泥(其中含有大量微生物)在缺氧的情况下容易腐化，应做适当的处置。

用好氧法处理污水，基本上没有臭气，处理所需的时间比较短，如果条件适宜，一般可除去80%～90%左右的BOD5，有时甚至可达95%以上。除上面所提到的活性污泥法外。生物滤池、生物转盘、污水灌溉和稳定塘等也都是污水好氧处理的方法。习惯上，把污水的好氧生物处理称为生物处理。

  活性污泥法 

一丶好氧活性污泥中的微生物群落

1.活性污泥生态学及常见微生物

(1)好氧活性污泥的组成和性质

①好氧活性污泥的组成。好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污水中有机和无机固体物质混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。

②好氧活性污泥的性质。各种活性污泥有各自的颜色，含水率在99%左右；其相对密度为1. 002～1.006，混合液和回流污泥略有差异，前者为1.002～1.003，后者为1.004～1.006；具有沉降性能；有生物活性，有吸附、氧化有机物的能力；胞外酶在水溶液中，将污水中的大分子物质水解为小分子，进而吸收到体内而被氧化分解;有自我繁殖的能力；绒粒大小为0.02～0.2mm,比表面积为20～100cm2/mL；呈弱酸性(pH值约6.7)，当进水改变时，对进水pH值的变化有一定的承受能力。

(2) 好氧活性污泥的存在状态。好氧活性污泥在完全混合式的曝气池内，因曝气搅动始终与污水完全混合，总以悬浮状态存在，均匀分布在曝气池内并处于激烈运动之中。从曝气池的任何一点取出的活性污泥其微生物群落基本相同。在推流式的曝气池内各区段之间的微生物种群和数量有差异，随推流方向微生物种类依次增多。而在每一区段中的任何一点，其活性污泥微生物群落基本相同。

(3) 好氧活性污泥中的微生物群落。好氧活性污泥(绒粒)的结构和功能中心是能起絮凝作用的细菌形成的细菌团块，称菌胶团。在其上生长着其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。因此，曝气池内的活性污泥是在不同的营养、供氧、温度及pH值等条件下，形成由最适宜增殖的絮凝细菌为中心，与多种多样的其他微生物集居所组成的一个生态系统。由于不断的人工充氧和污泥回流， 使曝气池不适于某些水生生物生存.特别是那些比轮虫和线虫更大型的种群和那些长生命周期的微生物。活性污泥中主要生物种群是细菌、原生动物和线虫。其他种群如剑水蚤属 ，甚至某些双翅目的幼虫也偶尔可见。在混合液中也可见藻类，但很难生长。

活性污泥(绒粒)的主体细菌(优势菌)来源于土壤、河水、下水道污水和空气中的微生物。它们多数是革兰阴性菌，如动胶菌属和丛毛单胞菌属，可占70%，还有其他的革兰阴性菌和革兰阳性菌。好氧活性污泥的细菌能迅速稳定污水中的有机污染物，有良好的自我凝聚能力和沉降性能。巴特菲尔德从活性污泥中分离出形成绒粒的动胶菌属的细菌。麦金尼除分离到动胶菌属外，还分离到大肠杆菌和假单胞菌属等数种能形成绒粒的细菌，并发现许多细菌都具有凝聚、绒粒化的性能。

活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养条件(污水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH值等环境条件改变，会导致主要细菌种群(优势菌)改变。处理生活污水和医院污水的活性污泥中还会有致病细菌、致病真菌、致病性阿米巴  (变形虫)、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体等病原微生物。

(4)好氧活性污泥中微生物的浓度和数量。好氧活性污泥中微生物的浓度常用1L活性污泥混合液中含有多少毫克恒重的干固体即MISS (混合液悬浮固体，包括无机的和有机的固体)表示，或用lL活性污泥混合液中含有多少毫克恒重、干的挥发性固体即MLVSS (混合液挥发性悬浮固体，即代表有机固体—微生物)表示。在一般的城市污水处理中，MLVSS与MLSS的比值以0. 7～0.8为宜。MLSS保持在2000～3000mg/L。工业废水生物处理中，MLSS保持在3000mg/L左右。高浓度工业废水生物处理的MLSS保持在3000～5000mg/L。lmL好氧活性污泥中的细菌有107～108个。

2.好氧活性污泥净化污水的作用机理

好氧活性污泥的净化作用类似于水处理工程中混凝剂的作用，它能絮凝有机和无机固体污染物，有“生物絮凝剂” 之称。它还能同时吸收和分解水中溶解性污染物。因为它是由有生命的微生物组成，能自我繁殖，有生物“活性”，可以连续反复使用，而化学混凝剂只能一次使用，故活性污泥比化学混凝剂优越。好氧活性污泥的净化作用机理见图1。

由图1可知，活性污泥绒粒中微生物之间的关系是食物链的关系。好氧活性污泥绒粒吸附和生物降解有机物的过程分为3步。第1步是在有氧的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物。第2步是活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合细胞。污水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化。第3步是原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解彻底的有机物及游离细菌。

3.活性污泥法的基本流程

活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等基本组成部分，见图2。

污水和回流的活性污泥一起进人曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧气溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，同时起搅拌作用使混合液呈悬浮状态(某些曝气场合另外增设有搅拌设备)。这样，污水中的有机物、氧气与微生物能充分进行传质和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中进行固液分离，流出沉淀池的就是净化水。  沉淀池中的污泥大部分回流至曝气池，称为回流污泥，回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应导致微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池底泥中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行，从系统中排出的污泥叫剩余污泥。剩余污泥含有大量的微生物，排放环境前应进行有效处理和处置，防止污染环境。

4.菌胶团的作用

在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或黏液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的细菌团块也称为菌胶团，这是广义的菌胶团。如上所述，菌胶团是活性污泥(绒粒)  的结构和功能的中心，表现在数量上占绝对优势(丝状膨胀的活性污泥除外)，是活性污泥的基本组分。它的作用表现在以下方面。

(1)有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有物的能力。一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，则对有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。

(2)菌胶团对有机物的吸附和分解。为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境，例如去除毒物，减少了氧的消耗量，使水中溶解氧含量升高，还提供食料。

(3)为原生动物、微型后生动物提供附着栖息场所。

(4)具有指示作用。通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密，则说明菌胶团生命力旺盛，吸附和氧化能力强，即再生能力强;老化的菌胶团，颜色深，结构松散，活性不强，吸附和氧化能力差。

5.原生动物及微型后生动物的作用

原生动物是活性污泥的重要组成部分，其个数可达5000个/mL,可占混合液干重的5%～12%。

原生动物和微型后生动物在污水生物处理和水体污染及自净中起到三方面的积极作用。

(1)指示作用。生物是由低等向高等演化的。低等生物对环境适应性强，对环境因素的改变不甚敏感。较高等生物则相反，如钟虫和轮虫对溶解氧和毒物特别敏感。所以，水体中的排污口、污水生物处理的初期或推流系统的进水处，生长大量的细菌，其他微生物很少或不出现。随着污水净化和水体自净程度的增高，相应出现许多较高级的微生物。原生动物及微型后生动物出现的先后次序是:细菌一植物性鞭毛虫-肉足类(变形虫)一动物性鞭毛虫一游泳型纤毛虫、吸管虫一固着型纤毛虫一轮虫。

原生动物及微型后生动物的指示作用表现在以下方面：

①可根据上述原生动物和微型后生动物的演替，根据它们的活动规律判断水质和污水处理程度，还可判断活性污泥培养的成熟程度。原生动物、微型后生动物与活性污泥培养成熟程度的关系如表1所列。

完全混合活性污泥曝气池内的原生动物的种类在空间上观察不到有什么差别(在生物滤池中纵向是有差别的)。随着活性污泥的逐步成熟，混合液中的原生动物的优势种类也会顺序变化，从肉足类、鞭毛类优势动物开始。依次出现游泳型纤毛虫、爬行型纤毛虫、固着型纤毛虫。

②根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏。爬行型纤毛虫和固着型纤毛虫与活性污泥絮体紧密连接，一旦达到一定密度就会随着二沉池中沉淀的回流活性污泥返回曝气池，而被冲洗掉的大部分是鞭毛类优势动物和游泳型纤毛虫。

当活性污泥达到成熟期，其原生动物发展到一定数量后，出水水质则明显改善。新运行的曝气池或运行得不好的曝气池，池中主要含鞭毛类原生动物和根足虫类， 只有少量纤毛虫;相反的，出水水质好的曝气池混合液中，主要含纤毛虫，只有少量鞭毛型原生动物和变形虫。纤毛虫成为优势种。常见的例如斜管虫属、豆形虫属、楯纤毛虫属、某些独缩虫属以及钟虫属等。这种污泥状态和出水水质与微生物种类的连带关系是利用原生动物指示活性污泥处理厂出水水质的理论基础。

固着型纤毛虫小的钟虫属、累枝虫属、盖纤虫属、聚缩虫属、独缩虫属、楯纤虫属、吸管虫属、漫游虫属、内管虫属及轮虫等出现，说明活性污泥正常，出水水质好。当豆形虫属、草履虫属、四膜虫属、屋滴虫属、眼虫属等出现，说明活性污泥结构松散，出水水质差。线虫出现说明缺氧。

③还可根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。以钟虫为例:当溶解氧不足或其他环境条件恶劣时，则出现钟虫由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。钟虫的尾柄先脱落，随后虫体后端长出次生纤毛环呈游泳生活状态(通常叫游泳钟虫)，或虫体变形，甚至呈长圆柱形，前端闭锁，纤毛环缩到体内，依靠次生纤毛环向着相反方向游动。如果污水水质不加以改善，虫体将会越变越长，最后缩成圆形胞囊，如果污水水质改善，虫体可恢复原状，恢复活性。

在污水生物处理正常运行时，常由于进水流量、有机物浓度、溶解氧、温度、pH值、毒物等的突然变化影响了正常的处理效果，使出水水质达不到排放标准。通过水质测定可以知道水质的变化，但有机物浓度和有毒物质等的测定时间较长，故经常性测定不易做到。根据原生动物消长的规律性初步判断污水净化程度，或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预报进水水质和运行条件正常与否。一旦发现原生动物形态、生长状况异常，要及时分析是哪方面的问题，及时予以解决。

(2)净化作用。lmL正常好氧活性污泥的混合液中有5000～20000个原生动物，其中70%～80%是纤毛虫，尤其是小口钟虫、沟钟虫、有肋楯纤虫、漫游虫出现频率高，起重要作用，轮虫则100～200个。有的污水中轮虫优势生长繁殖，1mL混合液中达到500～1000个。轮虫有旋轮虫属、轮虫属、椎轮虫属等。原生动物的营养类型多样，腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污水中的溶解性有机物。大多数原生动物是动物性营养，它们吞食有机颗粒和游离细菌及其他微小的生物，对净化水质起积极作用。原生动物的数量和代谢途径次于菌胶团，净化作用不及菌胶团大。然而，原生动物和微型后生动物吞食食物是无选择的，它们除吞食有机颗粒外，也吞食菌胶闭，由于它们的吞食量不影响整体的净化效果，所以，它们不会危及净化作用。相反，由于原生动物的存在，尤其是纤毛虫对出水水质有明显改善。纤毛虫在污水生物处理中的净化作用见表2。

6.好氧活性污泥的培养

生产装置中活性污泥的培养方式有间歇式曝气培养和连续曝气培养。

(1) 间歇式曝气培养

①菌种来源。取自污水处理厂的活性污泥，取自不同水质污水处理厂的活性污泥，取自相同水质污水处理厂的活性污泥，取本厂集水池或沉淀池的下脚污泥，或本厂污水长期流经的河流淤泥经扩大培养后备用。

②驯化。凡是采用与本厂不同水质污水处理厂的活性污泥作菌种都要先经驯化后才能使用，用间歇式曝气培养法驯化。先进低浓度污水培养，曝气23h，沉淀1h,倾去上清液，再进同浓度的新鲜污水，继续曝气培养。每一浓度运行3～7d，通过镜检观察到活性污泥生长量增加。可调高一个浓度，同前一个浓度的操作方法运行。以后逐级提高污水浓度，一直提高到原污水浓度为止。驯化初期，活性污泥结构松散，游离细菌较多，出现鞭毛虫和游泳型纤毛虫。此时的活性污泥有一定的沉降效果。在驯化过程中，通过镜检可看到原生动物由低级向高级演替。驯化后期以游泳型纤毛虫为主，  出现少量的、有一定耐污能力的纤毛虫如累枝虫。活性污泥沉降性能较好，上清液与沉降污泥可看出界限，且较清，驯化结束。但进水流量仍未达到设计值。

③培养。将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养法继续培养。此时期可通过镜检和化学测定的指标分析、衡量活性污泥培养的进度和成熟程度:当看到活性污泥全面形成大颗粒絮团，其沉降性能良好，曝气池混合液在lL量筒中30min的体积沉降比 (SV30)达50%以上，污泥体积指数(SVI，是衡量活性污泥沉降性能的指标)在100mL/g左右;镜检看到菌胶团结构紧密，游离细菌少;原生动物大量出现，以钟虫等固着型纤毛虫为主，相继出现楯纤虫、漫游虫、轮虫等;曝气池内活性污泥的MLSS达到2000mg/L左右，进水达到了设计流量时，经化学指标测定，出水COD和BOD5有明显的减少，此时活性污泥培养进入成熟期，可以转入正式运行阶段。若是处理工业废水，其进水BOD5在200～300mg/L时，MLSS维持在3000mg/L左右，溶解氧维持在2～3mg/L为宜。

(2)连续曝气培养。除间歇式培养外，还可用连续培养。在处理生活污水和工业废水时，凡取现成的与本厂相同水质处理厂的活性污泥作菌种时，都可直接用连续曝气培养法培养活性污泥。活性污泥的接种量按曝气池有效体积的5%～10%投入，启动的最初几天可先闷曝，溶解氧维持在lmg/L左右，然后以小流量进水，每调整一个流量梯度要维持约一周的运行时间。随着进水流量逐渐增大，溶解氧的浓度逐渐提高。当进水流量达到设计流量时，若工业废水的进水BOD5在200～300mg/L， MLSS维持在3000mg/L左右，溶解氧要维持在2～3mg/L。若生活污水的进水BOD5在150～250mg/L曝气池内的MLSS 维持在2000mg/L左右，溶解氧可维持在1～2mg/L。

判断活性污泥是否培养成熟，还要依靠镜检和化学测定分析指标。镜检判断方法也是看培养初期活性污泥的生长状况，在向成熟阶段过渡的进程中，菌胶团的结构是否由松散向紧密演变，原生动物是否由低级向高级演替。 当进水流量达到设计值时，若菌胶团结构紧密，形成大的絮状颗粒，并且原生动物中钟虫等固着型纤毛虫大量出现，相继出现楯纤虫、漫游虫、 轮虫等，即进人成熟期。

7.活性污泥法运行中微生物造成的问题

活性污泥在运行中最常见的故障是在二沉池中泥水的分离问题。造成污泥沉降问题的原因是污泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和反硝化。这只是从效果上分类，实际上不是很精确，而且有些重叠。所有的活性污泥沉降性问题，其起因皆为污泥絮体的结构不正常造成的。活性污泥颗粒的尺寸的差别很大，其幅度从游离的个体细菌的0.5～5.0μm，直到直径超过1000 μm(lmm)的絮体。絮体最大尺寸取决于它的黏聚强度和曝气池中紊流剪切作用的大小。

絮体结构分为两类: 微结构与宏结构。微结构是较小絮体(直径<75 μm)，球形，较密实但相对地较易破裂。此类絮体多由絮体形成菌组成。在曝气池紊流条件下易被剪切成小颗粒。虽然这种絮体能很快沉淀，但从大凝聚体被剪切下的小颗粒需较长的沉淀时间，可能随沉淀池出水排出，使最终出水的BOD5值上升，并使浊度大幅度上升。当丝状微生物出现时，即出现宏结构絮体，微生物凝聚在丝状微生物周围，形成较大的不规则絮体，这种絮体具有较强的抗剪切强度。

下面重点说明污泥膨胀的形成及对策，并简要说明其他造成污泥沉降问题的原因。

(1)不凝聚。不凝聚是一种微结构絮体造成的现象。这是因为絮体变得不稳定而碎裂，或者因过度曝气形成的紊流将絮体剪切成碎块而造成的运行问题。也可能是细菌不能凝聚成絮体，微生物成为游离个体或非常小的丛生块。它们在沉淀池中呈悬浮态，并随出水连续流出。一般认为不凝聚是由于溶解氧浓度低、pH值低或冲击负荷。污泥负荷应大于0.4kg/(kg·d)，否则将发生不凝聚问题。某些有毒废水也可形成微小凝聚体。自由游泳型原生物，如肾形虫属(未定种) 和草履虫属(未定种)，数量很多时，虽未影响污泥沉降性能，但也可使最终出水出现浑浊。

(2)微小絮体。前已述及微结构絮体的形成原因及造成的运行问题。含微小絮体的污泥不会在出水中形成高浓度，因为其颗粒比不凝聚污泥要大得多。用肉眼在出水中可观察到离散的絮体。微小絮体往往由于长泥龄(>5～6d)和低有机负荷[<0.2kg/(kg·d)]而形成的。因此，这种问题往往发生在延时曝气系统。

(3)起泡沫。自从使用了不降解的“硬”洗涤剂以来，常常在曝气池中出现很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一种很密实的、棕色的泡沫，有时在曝气池中出现。这种类型的泡沫是由于某些诺卡菌属的丝状微生物超量生长，曝气系统的气泡又进人其群体而形成的。这种泡沫以一种密实稳定的泡沫或者一层厚浮渣的形式浮在池面上。气泡使污泥上浮还可能是反硝化造成的。

气泡附着于诺卡菌属的机理是相当复杂的。在有些情况下，虽然这种丝状微生物在混合液中的种群密度也很高，但不会造成污泥沉降质量问题。其原因是诺卡菌属产生许多分枝，使絮体成为很坚固的宏结构，生成一种大而牢固、很容易沉降的絮体。

(4)丝状菌引起的污泥膨胀。在曝气池运行过程中，有时会出现污泥结构松散，沉降性能恶化，随水漂浮，溢出池外的异常现象，称为污泥膨胀。开始时，尽管膨胀污泥比正常活性污泥的沉速慢，但出水水质仍然很好。即使污泥膨胀已较严重，仍能有清澈的上清液，因为延伸的丝状菌会过滤掉形成浊度的细小颗粒。只有当沉降性很差，泥面上升，以致大的絮体也溢出沉淀池，最终出水中SS和B0D升高。主要问题是污泥膨胀使污泥压缩性能变差，其结果是很多稀薄污泥回流到曝气池，使池中MLSS下降，进而造成出水水质达不到要求而使曝气池运行失败。

理想絮体的沉降性能好;最终出水中ss和浊度极低;丝状菌与絮体形成均保持平衡;丝状菌都留在絮体中，从而使絮体强度增加并保护固定的结构。即使有少数丝状菌伸出污泥絮体，它们皆使长度缩得足够短小而不会影响污泥沉降。与此相反，膨胀污泥有大量丝状菌伸出絮体。

可辨别的膨胀污泥絮体有两种类型:第一类是具有长丝状菌从絮体中伸出，此类丝状菌将各个絮体连接(或称搭桥)，形成丝状菌和絮体网;第二类是具有更开放(或扩散)  的结构，由细菌沿丝状菌凝聚，形成相当细长的絮体。絮体形成，对沉淀的影响等皆取决于丝状微生物的种类。

已知大约有25种丝状细菌可造成活性污泥膨胀。尚未发现在活性污泥中藻类能造成污泥膨胀。

造成膨胀的主要原因是DO浓度低、污泥负荷率低、曝气池进水含较多化粪池出水、营养不足和低pH值(<6.5)。

即使已知丝状微生物的种属，目前也找不到控制优势种的有效、实用方法。所以，操作人员需根据指示性丝状微生物的出现，采用控制运行条件的方法来运转曝气池，直至问题消失。主要的方法如下。

①控制污泥负荷。污水处理厂的一般处理系统的正常负荷为0.2～0.45kg/(kg·d).  发生污泥膨胀时可能超出此范围。为防止膨胀，应经常将污泥负荷率控制在正常负荷范围内。

②控制营养比例。一般曝气池正常的碳(以BOD5表示)、氮和磷的比例为BOD5:N :P=100:5:1。当BOD5:P偏高时，丝状微生物能将多余部分贮存在体内。当营养浓度不足时，丝状微生物仍有贮存，这就增强了丝状微生物对絮体形成细菌的竞争性。

③控制DO浓度。为防止丝状微生物的猛增，一般应将池中DO控制在2.0mg/L以上。因为防止污泥膨胀的最低DO浓度是污泥负荷F/M的函数。所以当F/M增加时，应相应地增加最低DO浓度。

④加氯、臭氧或过氧化氢。这些化学剂是用于有选择地控制丝状微生物的过量增长。

⑤投加混凝剂。可投加石灰、三氯化铁或高分子絮凝剂以改善污泥的絮凝，同时也会增加絮体的强度。

(5)非丝状菌引起的污泥膨胀。有时在不出现丝状微生物时也会出现污泥膨胀。这种膨胀与散凝作用有关，当游离细菌产生菌胶团基质时，就会导致污泥膨胀，通常称这种膨胀为菌胶团膨胀或黏性膨胀。这种失败是由于絮体微结构中产生了大量胞外多聚物，它具有糊状或果冻样的外观，可以用印度墨水反染色法清楚地区别它与正常絮体的不同。正常絮体染色后，墨水会深深贯人絮体，而具有胞外多聚物的絮体则能抗拒浸染贯穿。

未完待续...