污泥膨胀和生物泡沫的形成机理和控制方法

李宗仁，张新颖，林琳琳，张莉敏，杜朝丹，陈美香

(1.福州大学环境与资源学院，福建福州 350108；2.福建海峡环保集团股份有限公司，福建福州 350014)

1 污泥膨胀和生物泡沫的形成及特点

据统计，在发生污泥膨胀的活性污泥法处理厂中，约有90%的污泥膨胀问题是由于活性污泥中丝状菌过量生长引起的[1]。Sezgin等[2]将丝状菌膨胀定义为“宏观结构的失败，从某种意义上来说，有太大的宏观结构”，即丝状菌是构成活性污泥絮体的骨架，能够保持污泥良好的絮体结构，但是当丝状菌数量太多时，就会影响污泥的沉降性能和压缩性能。关于污泥膨胀严重程度的判定指标主要有以下几个：(1)由丝状菌引起的污泥膨胀，丝状菌总长大于104m/L；(2)根据活性污泥中丝状菌数量的多少进行分级(表1)；(3)污泥体积指数(SVI)大于150 mL/g。

生物泡沫常常是在污泥膨胀发生后出现的，由于丝状菌的异常生长，其与气泡、絮状颗粒混合而成的泡沫具有稳定、持续、较难控制的特点[5]。实际工程中生物泡沫的严重程度除了根据SVI和丝状菌特性进行判定外，还可以利用泡沫发泡指数(FSI)[6]进行评估。

表1 活性污泥中丝状菌的数量级别[3-4]Tab.1 Quantitative Level of Filamentous Bacteria in Activated Sludge[3-4]

随着城市污水厂进水中工业废水量的增加，越来越多的城市污水厂也出现了污泥膨胀和生物泡沫现象，而污泥膨胀和生物泡沫一般具有以下三个特点。

(1)发生率较高。据统计，欧洲各国和美国每年分别约有50%和60%的城市污水处理厂会发生污泥膨胀和生物泡沫现象[7]。法国的调查显示，6 013座污水处理厂中有20%受到泡沫问题的长期影响[8]。……