污泥膨胀、污泥老化问题及解决措施

污泥膨胀、污泥老化问题及解决措施

污泥膨胀和污泥老化是活性污泥法污水处理中两类典型的污泥性能异常问题，二者成因、表征及调控手段存在显著差异，有可能相互影响。
一、污泥膨胀
1. 核心定义与分类
    污泥膨胀指活性污泥的沉降性能急剧恶化，SVI（污泥体积指数）＞200 mL/g、污泥松散不易沉降、出水悬浮物超标，分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀，前者占实际案例的90%以上。
2. 成因机制
（1） 丝状菌膨胀：丝状菌（如球衣菌、硫细菌）大量繁殖，其菌丝体交织形成网状结构，阻碍污泥絮体凝聚沉降；诱因包括低DO（溶解氧＜2 mg/L）、低F/M（食微比＜0.1 kgBOD?/(kgMLSS·d)）、营养失衡（N/P不足）、pH值偏低（6.5以下）等。
（2）非丝状菌膨胀：又称黏性膨胀，污泥絮体吸附大量胞外聚合物（EPS），结合水分过多导致密度降低；多由高负荷冲击、水温骤升、有毒物质抑制等引发。
3. 调控措施
（1） 应急手段：投加絮凝剂（PAC、PAM） 强化沉降，或投加氯、臭氧抑制丝状菌过度繁殖。
（2）根本手段：优化运行参数，如提高DO浓度、调整进水负荷、补充N/P营养盐、控制pH在7.0-8.0区间；极端情况可更换部分污泥。
二、污泥老化
1. 核心定义与表征
    污泥老化指活性污泥微生物处于内源呼吸期过长，微生物活性下降、絮凝性能变差；表征为SVI偏低（＜50 mL/g）、MLSS浓度偏高、出水清澈但污泥颗粒细碎、耗氧速率（OUR）降低。
2. 成因机制
    主要源于长期低负荷运行，微生物食料不足，被迫分解自身细胞质维持生命活动；此外，泥龄（SRT）过长、曝气过度、进水有机物浓度持续偏低也会加速污泥老化。
3. 调控措施
? 缩短泥龄，加大剩余污泥排放量，置换老化污泥；
? 调整进水负荷，可适当投加易降解有机物（如葡萄糖） 提升F/M；
? 优化曝气系统，避免过度曝气导致DO过高。
三、污泥膨胀与污泥老化的关联与区分
1. 关联点：二者均会导致污泥沉降性能异常，且长期污泥老化会使微生物群落结构失衡，为丝状菌入侵创造条件，进而诱发丝状菌膨胀。
2. 区分要点
指标            污泥膨胀             污泥老化
               SVI ＞200 mL/g        ＜50 mL/g
污泥外观 松散、絮体大、上清液浑浊 细碎、絮体小、上清液清澈
微生物活性              丝状菌活性强       整体活性低
四、预防与监测建议
1. 建立日常监测体系，定期检测SVI、MLSS、DO、F/M及微生物相。
2. 保持运行参数稳定，避免负荷、水温、pH的剧烈波动。
3. 当出现污泥性能异常前兆时，及时调整运行策略，避免问题恶化。

五、针对性解决方案
1. 污泥膨胀解决措施
（1）. 应急控制
   * 投加PAC、PAM等絮凝剂，快速改善污泥沉降性能；投加次氯酸钠、臭氧等氧化剂，抑制丝状菌过度繁殖。
  *加大回流污泥量，提升曝气池内污泥浓度，降低丝状菌竞争优势。
（2）. 根源调控
? 提高曝气池DO浓度至2-4 mg/L，避免局部缺氧环境；
? 调整F/M值至0.1-0.5 kgBOD?/(kgMLSS·d)，可投加易降解有机物或减少污泥浓度；
? 补充N、P营养盐，保证BOD?:N:P = 100:5:1，消除营养失衡；
? 控制进水pH在7.0-8.0，避免酸性条件助长丝状菌。
2. 污泥老化解决措施
（1）. 核心手段
? 缩短泥龄（SRT），加大剩余污泥排放量，置换池内老化污泥，提升微生物活性。
? 调整进水负荷，投加葡萄糖、乙酸钠等易降解有机物，提高F/M值，让微生物从内源呼吸转为增殖期。
（2）. 运行优化
? 优化曝气系统，避免过度曝气导致DO过高，控制曝气池DO在2-3 mg/L即可；
? 稳定进水水质水量，避免长期低负荷运行，可适当合并进水批次，提升单次进水有机物浓度。