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污泥膨脹是活性污泥處理工藝中常見的一種異常現象，是指活性污泥沉降性能惡化，隨二沉池出水流失。發生污泥膨脹時，活性污泥SVI值（1g干污泥所占體積，ml/g）超過150時，預示著活性污泥即將或已經為膨脹狀態，應當立即采取控制措施。污泥膨脹可以分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹兩大類。前者是因為污泥中絲狀菌過度繁殖，后者是因為菌膠團的細菌本身生理活動異常。正常環境下，菌膠團的生長率遠大于絲狀菌，不會出現絲狀菌過度繁殖的情況，但出現下列情況時，會引起絲狀菌膨脹：6. 進入曝氣池的污水因“腐化”產生較多的H2S(超過2mg/L)時，導致絲狀硫黃菌過度繁殖；7. 絲狀菌大量繁殖適宜溫度為25~30℃，故而夏季容易發生絲狀膨脹。而非絲狀菌膨脹本質是由于菌膠團細菌本身生理活動異常，原因有以下兩條：1.進水含有大量溶解性有機物，但缺乏足夠的氮、磷等營養物，此時菌膠團表現為“吃壞了”，分泌大量多聚糖類代謝物(含大量親水羥基，使活性污泥呈凝膠狀，表現為黏性膨脹；2. 進水中含有大量有毒物質，菌落中毒，不能分泌足夠的粘性物質，無法形成絮體，不能在二沉池分離或者濃縮，此時活性污泥表現為離散型膨脹。解決辦法分為三類：臨時控制、工藝運行控制、永久性控制。該法主要用于臨時原因（水量與水質波動等）造成的污泥膨脹，分為絮凝劑法和殺菌劑法。絮凝劑法用于非絲狀菌引起的膨脹，藥劑投加量折合Al2O3為10mg/L左右。殺菌劑法用于絲狀菌引起的膨脹，常用的殺菌劑有二氧化氯、次氯酸鈉、漂白粉，加氯量為污泥干固體重的0.3%~0.6%，加藥時要觀察生物相并測定SVI值，當SVI值在最大允許范圍內時，應停止加藥。1.在曝氣池進口加黏土、消石灰，提高污泥沉降性與密實性；4.補充氮、磷等營養物，保持混合液中碳氮磷營養物質平衡；5.提高污泥回流比，降低污泥在二沉池的停留時間，避免二沉池厭氧；7.使用在線水質分析儀表，發揮預處理系統的作用，保證曝氣池污泥負荷穩定。該法是指在污水處理裝置設計階段進行優化，在曝氣池前設置生物選擇器，具體為：1.好氧選擇器，讓菌膠團細菌搶先形成優勢菌落。在回流污泥進入曝氣池之前進行再生性曝氣，減少回流污泥中高黏物含量，使其中微生物進入內源呼吸段，提高菌膠團細菌攝取有機物的能力和與絲狀菌競爭的能力；2. 缺氧選擇器，在選擇器內投加硝酸鹽。大部分菌膠團細菌能利用硝酸鹽中化合態氧，而絲狀菌（球衣菌）不能；3. 厭氧選擇器，大部分絲狀菌（球衣菌）都是好氧的，而菌膠團細菌有一大部分為兼性菌，可以在厭氧狀態下進行短時厭氧代謝。但由于厭氧選擇器可能會導致絲硫菌增殖，故厭氧選擇器的水力停留時間不宜過長。
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