活性污泥膨胀与控制专题活性污泥示意图主要内容一、活性污泥性状描述二、活性污泥的生物相三、丝状菌生理特性四、活性污泥膨胀类型五、活性污泥膨胀的原因六、活性污泥膨胀的克服方法七、活性污泥膨胀的控制八、活性污泥系统的运行管理活性污泥性状描述
污泥沉降体积 SV5
污泥体积指数 SVI
MLSS
污泥灰分
出水悬浮物 ESS
污泥的可滤性
污泥的好氧速率
难分离的活性污泥
膨胀污泥
上升污泥
腐化污泥
过渡曝气污泥
浮上污泥
分散污泥
解絮污泥
微细污泥
云雾状污泥二、活性污泥生物相
1,活性污泥生物相的季节变化
2,活性污泥形成过程中生物相的变化
3,管理中使用的指示生物
4,二沉池中的生物相
5,污泥的生物相
6,处理水的生物相
豆性虫属和鞭毛虫类在低温时出现较多。
春：钟虫属和椐纤虫属；
夏：累枝虫属和盾纤虫属
秋：榍纤虫属和钟虫属
冬：钟虫属和盖虫属
注：纤毛虫类是占优势的种属
3、管理中的指示生物
1）微型动物的指示作用
原生动物和后生动物出现的顺序：细菌－植物型鞭毛虫－肉足类－动物型鞭毛虫－游泳性纤毛虫、吸管虫－固着性纤毛虫－轮虫
原生动物和微型后生动物的演替判断水质和污水处理程度，还可以判断污泥培养成熟程度；
根据原生动物的种类判断活性污泥和处理水质的好坏；
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。
2）指示处理效率和处理障碍的指示生物
活性污泥良好时出现的生物
活性污泥状态不好时出现的生物
在活性污泥恢复时出现的生物
活性污泥分散、解体时出现的生物
污泥膨胀时出现的生物
溶解氧不足出现的生物
曝气过量出现的生物
废水浓度极低时出现的生物
冲击负荷和毒物流入时出现的生物
3）利用指示生物进行运行管理
4、二沉池中的生物相
二沉池都是以藻类为中心的污泥
5、污泥中的生物相曝气池活性污泥中优势种属是纤毛类，沉淀池中优势种属为颤藻类和毛枝藻
6、处理水的生物相
1）纤毛虫类
2）鞭毛虫类
3）肉足类
4）分裂菌类活性污泥膨胀时出现的生物球衣菌属、各种霉菌等丝状菌丝状微生物导致的污泥膨胀：
BOD:N BOD:P比例高
pH值低
BOD负荷高流入废水的小分子化合物多水温低流入重金属等有毒物质球衣菌诺卡式菌发硫细菌活性污泥分散、解体时出现的生物
变形虫属和简便虫属等肉足类
1ml混合液中出现 1万个以上个体时，絮体变小，出水混浊并呈现白色
解决方案：减少污泥回流两，可以使污泥解絮得到控制 。
变形虫简便虫属简便虫属溶解氧不足时出现的微生物优势菌属：贝日阿托氏菌、新态虫菌活性污泥多出现黑色，
并出现腐败的气味解决：增加供氧量新态虫属曝气过渡出现的微生物轮虫和大量的肉足类微生物溶解氧浓度超过
5mg/L
解决方案：
减少曝气轮虫电镜轮虫彩图
The Antarctic rotifer Philodina gregaria
轮虫捕食
BOD负荷很低时出现的微生物
游仆虫属
鳞科虫属等
标志：硝化过程正在进行
解决：提高 BOD负荷或采用两套系统游仆虫属
个体详细图
游仆虫属捕食鳞可虫属 1
鳞可虫属 2
漂流状态下的表壳虫表壳虫属旋口虫属有毒物质流入时微生物的变化
现象：
原生动物和轮虫等后生动物减少
楯纤属急剧减少
解决措施：增加曝气池微生物浓度，去除有毒物质原生动物原生动物原生动物原生动物捕食放线杆菌葡萄球菌活性污泥从恶化恢复到正常时出现的微生物指示生物：慢速游动的微生物漫游虫属、斜叶虫等，不会出现优势种属观察时间：运行 5-10天漫游虫属 2
管叶虫属斜叶虫属污泥恶化时出现的微生物指示生物：
1、快速游动的微生物
2、微型动物消失污泥特性：絮体细小 0.1－ 0.2mm
解决：减少 BOD负荷、增加溶解氧、
检查水质丝状细菌
形成
多个丝状细菌在池塘表面
大量丝状细菌
丝状细菌放大
丝状细菌膨胀
丝状细菌的形成变化过程太阳虫
多个太阳虫
太阳虫捕食裸口目旋毛虫
捕食三、丝状菌生理特点与膨胀的关系
比表面大、沉降性能差
耐低营养
耐低氧
适合高 C/N的废水四、活性污泥的膨胀类型
活性污泥膨胀类型主要有：丝状菌性污泥膨胀；
非丝状菌性污泥膨胀。
表征污泥成降性能的主要参数：
污泥沉降比 SV%；污泥指数 SVI；污泥面陈层沉降速度 ZSV；丝状菌长度。
SVI值大于 150mL/g，固液两相不能正常分离。
法国有 30%的污水处理厂有污泥膨胀
德国有 50%的污水处理厂有污泥膨胀
美国有 60%的污水处理厂有污泥膨胀五、活性污泥膨胀的原因
1,废水水质和污泥膨胀的发生
2,水温和污泥膨胀的发生
3,溶解氧和污泥膨胀的发生
4,pH和污泥膨胀的发生
5,负荷率和污泥膨胀的发生
6,反应器的混合液流态与污泥膨胀的发生有机物氮和磷营养物质痕量金属腐败和早期消化的废水高负荷缺氧低负荷冲击负荷六,活性污泥膨胀的克服方法
（设计）
1、不设初沉池的活性污泥处理厂
2、带有污泥好氧稳定的活性污泥法处理厂
3、采用同时化学沉淀的活性污泥法处理厂
4、滴滤池 -曝气池串联的处理厂
5、采用推流式曝气池或在曝气池的前部设置高负荷接触区的活性污泥处理厂
6、在曝气的前部设置缺氧区进行反硝化或设置厌氧区进行生物脱磷的活性污泥法处理厂七、活性污泥系统的运行管理
活性污泥系统三要素：泥、水、气
通过排泥和回流维持系统中合适的微生物量；
改善污泥的沉降性能；通过控制曝气来控制曝气池内的溶解氧。
一）气－维持曝气池内合适的溶解氧
二）水－保持均质匀量地进水及合适的营养
三）泥－改善污泥的质量一）气－维持曝气池内合适的溶解氧
1、活性污泥系统中合适的溶解氧水平
环境溶解氧 >0.3mg/L，满足生物正常代谢
为什么曝气池中的溶解氧 >2mg/L?
活性污泥是以絮体存在的，当直径在 500um的活性污泥絮体，当周围的溶解氧＝ 2mg/L时，絮体中央溶解氧 <0.1mg/L.
溶解氧过高对活性污泥系统有什么影响？
能耗增加；活性污泥絮体打碎，出水 ESS增加。
2、生物处理系统中溶解氧的调节
曝气池溶解氧低的原因？
二）水－保持均质匀量进水及合适的营养
1、进水水质水量调节
2、工业废水的营养问题三） 泥－改善污泥的质量
1、大块污泥上浮
反硝化污泥
腐化污泥
2、小块污泥上浮
进水水质
污泥因缺乏营养或虫氧过渡造成污泥老化
进水氨氮过高,C/N比过低
池温过高，超过 40
合建式曝气沉淀池回流比过大，造成沉淀不稳定，曝气池内气泡带入沉淀区
絮体破碎八、活性污泥膨胀的控制（运行）
控制终端电子受体可以抑制丝状菌
1、投加某种物质来增加污泥的比重或杀死过量的丝状菌
2、改变进水方式和流态
3、改变曝气结构
4、控制曝气池的 DO
5、避免污泥的早期氧化
6、调整废水的营养配比
7、制备菌种的投加活性污泥系统的调节方法
SV法
MLSS法
F/M法
调节回流污泥量法
污泥沉降体积 SV5
污泥体积指数 SVI
MLSS
污泥灰分
出水悬浮物 ESS
污泥的可滤性
污泥的好氧速率
难分离的活性污泥
膨胀污泥
上升污泥
腐化污泥
过渡曝气污泥
浮上污泥
分散污泥
解絮污泥
微细污泥
云雾状污泥二、活性污泥生物相
1,活性污泥生物相的季节变化
2,活性污泥形成过程中生物相的变化
3,管理中使用的指示生物
4,二沉池中的生物相
5,污泥的生物相
6,处理水的生物相
豆性虫属和鞭毛虫类在低温时出现较多。
春：钟虫属和椐纤虫属；
夏：累枝虫属和盾纤虫属
秋：榍纤虫属和钟虫属
冬：钟虫属和盖虫属
注：纤毛虫类是占优势的种属
3、管理中的指示生物
1）微型动物的指示作用
原生动物和后生动物出现的顺序：细菌－植物型鞭毛虫－肉足类－动物型鞭毛虫－游泳性纤毛虫、吸管虫－固着性纤毛虫－轮虫
原生动物和微型后生动物的演替判断水质和污水处理程度，还可以判断污泥培养成熟程度；
根据原生动物的种类判断活性污泥和处理水质的好坏；
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。
2）指示处理效率和处理障碍的指示生物
活性污泥良好时出现的生物
活性污泥状态不好时出现的生物
在活性污泥恢复时出现的生物
活性污泥分散、解体时出现的生物
污泥膨胀时出现的生物
溶解氧不足出现的生物
曝气过量出现的生物
废水浓度极低时出现的生物
冲击负荷和毒物流入时出现的生物
3）利用指示生物进行运行管理
4、二沉池中的生物相
二沉池都是以藻类为中心的污泥
5、污泥中的生物相曝气池活性污泥中优势种属是纤毛类，沉淀池中优势种属为颤藻类和毛枝藻
6、处理水的生物相
1）纤毛虫类
2）鞭毛虫类
3）肉足类
4）分裂菌类活性污泥膨胀时出现的生物球衣菌属、各种霉菌等丝状菌丝状微生物导致的污泥膨胀：
BOD:N BOD:P比例高
pH值低
BOD负荷高流入废水的小分子化合物多水温低流入重金属等有毒物质球衣菌诺卡式菌发硫细菌活性污泥分散、解体时出现的生物
变形虫属和简便虫属等肉足类
1ml混合液中出现 1万个以上个体时，絮体变小，出水混浊并呈现白色
解决方案：减少污泥回流两，可以使污泥解絮得到控制 。
变形虫简便虫属简便虫属溶解氧不足时出现的微生物优势菌属：贝日阿托氏菌、新态虫菌活性污泥多出现黑色，
并出现腐败的气味解决：增加供氧量新态虫属曝气过渡出现的微生物轮虫和大量的肉足类微生物溶解氧浓度超过
5mg/L
解决方案：
减少曝气轮虫电镜轮虫彩图
The Antarctic rotifer Philodina gregaria
轮虫捕食
BOD负荷很低时出现的微生物
游仆虫属
鳞科虫属等
标志：硝化过程正在进行
解决：提高 BOD负荷或采用两套系统游仆虫属
个体详细图
游仆虫属捕食鳞可虫属 1
鳞可虫属 2
漂流状态下的表壳虫表壳虫属旋口虫属有毒物质流入时微生物的变化
现象：
原生动物和轮虫等后生动物减少
楯纤属急剧减少
解决措施：增加曝气池微生物浓度，去除有毒物质原生动物原生动物原生动物原生动物捕食放线杆菌葡萄球菌活性污泥从恶化恢复到正常时出现的微生物指示生物：慢速游动的微生物漫游虫属、斜叶虫等，不会出现优势种属观察时间：运行 5-10天漫游虫属 2
管叶虫属斜叶虫属污泥恶化时出现的微生物指示生物：
1、快速游动的微生物
2、微型动物消失污泥特性：絮体细小 0.1－ 0.2mm
解决：减少 BOD负荷、增加溶解氧、
检查水质丝状细菌
形成
多个丝状细菌在池塘表面
大量丝状细菌
丝状细菌放大
丝状细菌膨胀
丝状细菌的形成变化过程太阳虫
多个太阳虫
太阳虫捕食裸口目旋毛虫
捕食三、丝状菌生理特点与膨胀的关系
比表面大、沉降性能差
耐低营养
耐低氧
适合高 C/N的废水四、活性污泥的膨胀类型
活性污泥膨胀类型主要有：丝状菌性污泥膨胀；
非丝状菌性污泥膨胀。
表征污泥成降性能的主要参数：
污泥沉降比 SV%；污泥指数 SVI；污泥面陈层沉降速度 ZSV；丝状菌长度。
SVI值大于 150mL/g，固液两相不能正常分离。
法国有 30%的污水处理厂有污泥膨胀
德国有 50%的污水处理厂有污泥膨胀
美国有 60%的污水处理厂有污泥膨胀五、活性污泥膨胀的原因
1,废水水质和污泥膨胀的发生
2,水温和污泥膨胀的发生
3,溶解氧和污泥膨胀的发生
4,pH和污泥膨胀的发生
5,负荷率和污泥膨胀的发生
6,反应器的混合液流态与污泥膨胀的发生有机物氮和磷营养物质痕量金属腐败和早期消化的废水高负荷缺氧低负荷冲击负荷六,活性污泥膨胀的克服方法
（设计）
1、不设初沉池的活性污泥处理厂
2、带有污泥好氧稳定的活性污泥法处理厂
3、采用同时化学沉淀的活性污泥法处理厂
4、滴滤池 -曝气池串联的处理厂
5、采用推流式曝气池或在曝气池的前部设置高负荷接触区的活性污泥处理厂
6、在曝气的前部设置缺氧区进行反硝化或设置厌氧区进行生物脱磷的活性污泥法处理厂七、活性污泥系统的运行管理
活性污泥系统三要素：泥、水、气
通过排泥和回流维持系统中合适的微生物量；
改善污泥的沉降性能；通过控制曝气来控制曝气池内的溶解氧。
一）气－维持曝气池内合适的溶解氧
二）水－保持均质匀量地进水及合适的营养
三）泥－改善污泥的质量一）气－维持曝气池内合适的溶解氧
1、活性污泥系统中合适的溶解氧水平
环境溶解氧 >0.3mg/L，满足生物正常代谢
为什么曝气池中的溶解氧 >2mg/L?
活性污泥是以絮体存在的，当直径在 500um的活性污泥絮体，当周围的溶解氧＝ 2mg/L时，絮体中央溶解氧 <0.1mg/L.
溶解氧过高对活性污泥系统有什么影响？
能耗增加；活性污泥絮体打碎，出水 ESS增加。
2、生物处理系统中溶解氧的调节
曝气池溶解氧低的原因？
二）水－保持均质匀量进水及合适的营养
1、进水水质水量调节
2、工业废水的营养问题三） 泥－改善污泥的质量
1、大块污泥上浮
反硝化污泥
腐化污泥
2、小块污泥上浮
进水水质
污泥因缺乏营养或虫氧过渡造成污泥老化
进水氨氮过高,C/N比过低
池温过高，超过 40
合建式曝气沉淀池回流比过大，造成沉淀不稳定，曝气池内气泡带入沉淀区
絮体破碎八、活性污泥膨胀的控制（运行）
控制终端电子受体可以抑制丝状菌
1、投加某种物质来增加污泥的比重或杀死过量的丝状菌
2、改变进水方式和流态
3、改变曝气结构
4、控制曝气池的 DO
5、避免污泥的早期氧化
6、调整废水的营养配比
7、制备菌种的投加活性污泥系统的调节方法
SV法
MLSS法
F/M法
调节回流污泥量法
