污泥絲狀菌的成因及相關(guān)理論

1、污泥絲狀菌的成因及相關(guān)理論（一）污泥膨脹的成因活性污泥膨脹的誘因很多，從目前已有的研究成果來看，可歸納如下：（1）廢水水質(zhì)成分1有機物類型1）廢水中碳源有機物含量多且以糖類為主時，容易產(chǎn)生污泥膨脹。2）廢水中可溶性有機物含量多和懸浮物固體含量低時也易于發(fā)生污泥膨脹。3）廢水中含有有毒物質(zhì)和重金屬時也會誘發(fā)污泥膨脹。2氮和磷營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏也會誘發(fā)污泥膨脹。為了進行正常生長，繁殖，活性污泥微生物除了需要碳源外，還需要氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)。氮，磷和碳之間應(yīng)該有適當(dāng)?shù)谋壤?，一般?jīng)驗提出的比例通常是BOD：N：P=100：5：1。當(dāng)廢水中的氮和磷含量不足時容易產(chǎn)生污泥膨脹。在活性污泥中絲狀菌的比表面積相對其

2、他微生物來說要大些，易于獲取底物，仍能正常代謝活動生長繁殖。而活性污泥中的其他微生物，由于氮和磷得不到滿足，以至逐漸衰退，由于菌膠團細菌和絲狀菌的比例失衡，發(fā)生了絲狀菌污泥膨脹。另外，當(dāng)廢水中的氮和磷含量不足，相對而言就是碳源較多，在這種情況下，如果糖類物質(zhì)較多，代謝產(chǎn)物多糖類高粘性物質(zhì)增加，使得活性污泥也易于發(fā)生非絲狀菌污泥膨脹。3.微量金屬元素的缺乏也會誘發(fā)污泥膨脹。4.廢水中硫化氫含量高也會發(fā)生污泥膨脹。（2）水溫溫度是影響微生物生長與生存的重要因素之一，每種微生物都有各自的適宜生長溫度。如球衣菌的適宜生長溫度在30度左右，在15度以下生長不良。（3）溶解氧曝氣池中若DO濃度太低則容易發(fā)

3、生污泥膨脹。再低DO條件下大部分好氧菌幾乎不能繼續(xù)生長繁殖時，絲狀菌雖然是好氧菌，但因其具有較長的菌絲，比表面積大，在低DO的條件下比菌膠團細菌更易得到DO進行繁殖生長，（絲狀菌對DO的親和力約為菌膠團細菌的3.7倍），故在低氧環(huán)境中它們?nèi)钥稍诟偁幹腥〉脙?yōu)勢，從而使得絲狀菌性污泥膨脹易于發(fā)生。而且即使保持在相當(dāng)時間的厭氧狀態(tài)下，絲狀菌也不會失去活力，一旦恢復(fù)好氧狀態(tài)，他們就會重新生長繁殖。（4）PH值為了使活性污泥正常發(fā)育，生長，曝氣池混合液的PH值應(yīng)保持范圍內(nèi)，國內(nèi)外研究報道，曝氣池混合液的PH值低于6.0，有利于絲狀菌的生長，而菌膠團細菌的生長則受到抑制。PH值降至4.5時，真菌將完全占優(yōu)

4、勢，原生PH動物大部分消失，嚴重影響污泥的沉降分離和出水水質(zhì)，值超過11時，活性污泥即會破壞，處理效果顯著下降。（5）有機負荷率有機負荷率引起污泥膨脹有3種情況：1）由于有機負荷高，曝氣供氧不足。2）低負荷時活性污泥絮凝體中的菌膠團細菌得不到足夠的營養(yǎng)，而交織于污泥絮凝體中的球衣菌卻形成長長的絲狀體從絮體中伸出，一增加其比表面積，充分吸收環(huán)境中的低濃度的營養(yǎng)。3）活性污泥法系統(tǒng)受到?jīng)_擊負荷時，曝氣池中的原有的生態(tài)體系失去平衡，生物相發(fā)生變化。4）污泥過長也會發(fā)生會發(fā)生污泥膨脹。（6）反應(yīng)器的混合液流態(tài)理論和實踐已經(jīng)證明反應(yīng)器的混合液流態(tài)對污泥沉降性能有很大的影響。在同樣的負荷下，間歇式反應(yīng)器最

5、不容易發(fā)生污泥膨脹，而完全混合式最易發(fā)生污泥膨脹。（二）絲狀菌污泥膨脹的有關(guān)理論研究表明，至少有30種不同的可引起污泥膨脹的絲狀菌存在于活性污泥中，廢水水質(zhì)的不同及運行條件的不同，活性污泥中所出現(xiàn)的絲狀菌的種類也不同。污泥膨脹現(xiàn)象也與微生物，特別是絲狀菌的生理活動有密切的關(guān)系。根據(jù)前文污泥絲狀菌膨脹的成因所述，根據(jù)絲狀菌對環(huán)境條件和底物種類要求的不同，可將污泥的絲狀菌膨脹劃分5種類型：1低底物濃度型2低DO濃度型3.營養(yǎng)缺乏型4.高硫化物型5.PH值不平衡型。這五種類型的膨脹占目前所存在的污泥膨脹問題餓絕大部分。由于引起污泥膨脹的原因是多方面的，而這些因素又是相互影響，相互聯(lián)系的，這給人們研究

6、污泥膨脹在一定程度上造成了困難。目前，有關(guān)污泥膨脹是假說和理論都較簡單，僅能解釋少數(shù)幾種污泥膨脹現(xiàn)象，或僅能解釋在特定條件下的污泥膨脹。下面就舉例說明一下：1.選擇性準(zhǔn)則選擇性準(zhǔn)則是由Chudoba等人(1973)提出的，它基于不同種群的微生物的生長動力學(xué)參考數(shù)的不同而提出的，微生物是生長動力學(xué)參數(shù)可根據(jù)Monod方程式來分析確定。U=UmaxS/KS+S式中U=微生物比增長速率，時間-1Umax微生物最大比增長速率,時間-1Ks飽和常數(shù),即當(dāng)u=1/2Umax時的底物濃度,也稱半速度常數(shù),質(zhì)量*容積-1S底物濃度,質(zhì)量*容積-1根據(jù)Chudoba提出的理論，具有低飽和常數(shù)的絲狀微生物，在低底物濃度條件下，將具有比菌膠團細菌較高的微生物最大比增長率，從而具有競爭優(yōu)勢，而在高底物濃度的情況下則將具有比菌膠團細菌低的微生物最大比增長率。Palm發(fā)現(xiàn)該理論也適用DO在高DO濃度下，菌膠團細菌占優(yōu)勢，在低DO濃度下，絲狀菌占優(yōu)勢，從而擴大了選擇性準(zhǔn)則的應(yīng)用范圍。Chudoba的選擇性理論能很好地解釋完全混合曝氣池中發(fā)生污泥膨脹的原因，在很大程度上統(tǒng)一了絲狀菌的理論，并由此開發(fā)了選擇器控制污泥膨脹的新途徑。由于在小的選擇器中可以保持高的底物濃度，使得菌膠團細菌取得高于絲狀菌的生長速率，從而使得菌膠團細菌占主導(dǎo)