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什么樣的廢水容易發(fā)生污泥膨脹？

閱讀：392        發(fā)布時間：2023-6-20

對污泥膨脹有明顯影響的水質(zhì)因素主要包括所處理污水中有機物的類型、進水中的碳氮磷比、硫化物的含量，以及有毒、有害物質(zhì)等物質(zhì)組分的含量。


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緊緊圍繞“一泓清水永續(xù)北上"的目標定位，以沿湖4縣（市、區(qū)）為重點，推動全口徑污染防治，減少入河湖污染負荷，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境，全面提升水生態(tài)服務(wù)功能，為南水北調(diào)東線供水提供有力保障。

溶解性有機物

用活性污泥法處理碳水化合物含量多的廢水，易發(fā)生污泥膨脹。污水中容易引起污泥膨脹的碳水化合物主要指葡萄糖、蔗糖、乳糖等單糖或二糖。一般認為，在導(dǎo)致絲狀菌污泥膨脹的微生物中，最有代表性的是球衣菌屬，它能將這些糖類物質(zhì)直接作為能源予以利用，并易于繁殖。絲狀菌膨脹的另一種致因微生物，如硫細菌，亦是這樣。但是，對于不溶性高分子淀粉就沒有那樣的影響。因為，對于這些在利用之前必須加以分解的高分子物質(zhì)，多數(shù)絲狀菌對其的分解速度非常慢，難以增殖。但是，有些污泥膨脹的致因絲狀菌，如蠟狀芽孢桿菌草狀變種和白地霉，不但能直接利用單糖類物質(zhì)進行繁殖，而且對于復(fù)雜的高分子碳水化合物也能夠充分加以利用而增殖。
另外，在糖類碳水化合物含量多時，活性污泥微生物亦能較易地將其代謝分泌出高黏性多糖類物質(zhì)。而這些物質(zhì)過多，覆蓋在菌膠團微生物表面，導(dǎo)致非絲狀菌性污泥膨脹。
廢水中可溶性有機物含量多時，亦易于發(fā)生污泥膨脹。一般，這里所指的可溶性有機物，除了包括上述的單糖、二糖類物質(zhì)，還包括低分子可溶性有機物。具體來說，是指乳品生產(chǎn)廢水、發(fā)酵廢水和制糖廢水等。
一般來說，活性污泥中的絲狀菌與其他菌膠團細菌相比較，對高分子物質(zhì)的水解能力弱，也難于吸收不溶性物質(zhì)。為此，當(dāng)廢水中含可溶性有機物多時，絲狀菌就易于利用于自身繁殖，易于發(fā)生絲狀菌膨脹。與城市污水相比較，工業(yè)廢水更容易發(fā)生膨脹。其典型的絲狀菌的種類隨污水種類而不同。
顆粒性有機物
根據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水中含有難生物降解的底物或顆粒性有機物時，某些類型的絲狀菌容易大量生長。在一些采用前端設(shè)置有厭氧/缺氧區(qū)的去除營養(yǎng)物質(zhì)的污水處理廠中，普遍存在上述類型的絲狀菌。有學(xué)者推測在厭氧和缺氧區(qū)，這些代謝緩慢的底物和顆粒性有機物的降解速率非常低，因此這些底物進入污水處理廠的好氧區(qū)后，在好氧區(qū)這些物質(zhì)被分解轉(zhuǎn)化為低濃度的易溶解性有機物，而溶解性有機物恰恰是有利于某些類型的絲狀菌生長。
養(yǎng) 物 質(zhì)
活性污泥微生物，為了進行正常的生長、繁殖，除了需要碳源外，還需要多種營養(yǎng)物質(zhì)才能保證其正常的生長代謝活動，并維持微生物種類的動態(tài)平衡和生物活性。若底物中缺少這些營養(yǎng)物質(zhì)，會抑制或終止許多生物化學(xué)反應(yīng)，降低營養(yǎng)敏感型微生物的活性和底物降解能力，改變微生物種類和數(shù)量，促使絲狀菌等低營養(yǎng)型微生物的過量生長，產(chǎn)生污泥膨脹問題。在工業(yè)廢水和城市污水處理廠中，較常見的情況是缺乏氮和磷兩種營養(yǎng)物質(zhì)。通常認為氮、磷和碳之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，一般?jīng)驗提出的比例通常為BOD；：N:P=100：5：1。
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緊緊圍繞“一泓清水永續(xù)北上"的目標定位，以沿湖4縣（市、區(qū)）為重點，推動全口徑污染防治，減少入河湖污染負荷，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境，全面提升水生態(tài)服務(wù)功能，為南水北調(diào)東線供水提供有力保障。
硫 化 物
有些類型的絲狀菌可以利用硫化氫為能源，將硫化氫氧化為單質(zhì)硫，并將這些硫以胞內(nèi)顆粒物的形式沉積在菌體內(nèi)。通過積硫試驗，可以測定出絲狀菌體內(nèi)儲存的單質(zhì)硫。這些類型的絲狀菌可以同時利用下水道內(nèi)腐化廢水中的硫化物和相對分子質(zhì)量低的有機酸，因此在處理這些腐化廢水時，這兩種菌可以大量生長。但是這些絲狀菌不能利用溶解性不好的硫化物，如硫化鐵。
國內(nèi)外的學(xué)者都發(fā)現(xiàn)在固定膜生物反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)大量Beggiatoa菌種。在生物轉(zhuǎn)盤污水處理廠的溶解氧缺乏的前端（超負荷區(qū)）的生物膜上出現(xiàn)大量一簇簇如毛發(fā)的白色附著物，這些白色附著物就是大量Beggiatoa菌聚集在一起所形成，而白色就是Beggiatoa菌體內(nèi)單質(zhì)硫顆粒所顯現(xiàn)出的顏色。刮去表面的白色附著物則顯現(xiàn)出下層黑色的腐化層。Beggiatoa菌生長在腐化的生物膜的好氧表面，從下層溶液中獲得溶解氧，將腐化層的硫化物氧化為單質(zhì)硫并儲存在其菌體內(nèi)。
有 毒 物 質(zhì)
廢水中的有毒物質(zhì)主要指過高的COD、某些有機物（酚及其衍生物、醇、醛和某些有機酸等）、硫化物、重金屬和氯化物等。毒性底物對活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生的影響主要是抑制活性污泥微生物的活性，使污泥比重減輕出現(xiàn)污泥上浮，導(dǎo)致處理效率降低。高濃度有機物可和細胞酶活動中心形成穩(wěn)定的化合物，有機物無法被降解，細胞酶的活性降低，甚至使細胞中毒而死亡。酚類物質(zhì)主要損傷微生物的細胞膜、鈍化酶和使蛋白質(zhì)變性。醇類物質(zhì)通過溶解細胞壁和膜中的類脂，破壞膜結(jié)構(gòu)并使蛋白質(zhì)脫水變性。醛類物質(zhì)能與蛋白質(zhì)氨基酸中的多種基因共價結(jié)合而使其變性。有機酸能抑制微生物的代謝活性。重金屬離子（尤其是Hg+、Ag+和Cu2+）進入細胞后主要與


酶或蛋白質(zhì)上的一SH結(jié)合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細胞內(nèi)不斷積累最終對微生物發(fā)生毒害作用。當(dāng)進水中底物類型突變或含有過量的毒性底物時，可使原來被馴化好并能降解有機毒物的微生物減少或消失。在該處理系統(tǒng)恢復(fù)過程中，某些絲狀菌能比菌膠團細菌更快地適應(yīng)變化的環(huán)境而出現(xiàn)優(yōu)先生長。
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緊緊圍繞“一泓清水永續(xù)北上"的目標定位，以沿湖4縣（市、區(qū)）為重點，推動全口徑污染防治，減少入河湖污染負荷，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境，全面提升水生態(tài)服務(wù)功能，為南水北調(diào)東線供水提供有力保障。
酸化或腐化
廢水如果儲存或在排水管道、初沉池中停留時間過長，會出現(xiàn)硝化反應(yīng)，這樣的廢水容易引起污泥膨脹。這主要有兩個原因：第一，廢水長時間儲存，受到微生物的分解，不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)，高分子物質(zhì)分解為低分子物質(zhì)，產(chǎn)生低分子有機酸，由前面介紹可知，這樣的廢水容易引起污泥膨脹。第二，在厭氧條件下（如厭氧沼氣發(fā)酵），廢水中的含硫物質(zhì)被分解，產(chǎn)生硫化氫。貝氏硫細菌等絲狀菌可將硫化氫加以氧化并以元素硫的形式蓄于菌體內(nèi)，從而引起絲狀菌污泥膨脹。
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緊緊圍繞“一泓清水永續(xù)北上"的目標定位，以沿湖4縣（市、區(qū)）為重點，推動全口徑污染防治，減少入河湖污染負荷，持續(xù)改善水生態(tài)環(huán)境，全面提升水生態(tài)服務(wù)功能，為南水北調(diào)東線供水提供有力保障。
脂 類 物 質(zhì)
脂類物質(zhì)
在厭氧條件下，有些絲狀菌可以吸收和儲存油酸等長鏈脂肪酸。利用細胞表面結(jié)合的脂肪酶分解脂肪內(nèi)含有的油酸。還有些調(diào)查發(fā)現(xiàn)當(dāng)進水中含有脂類時，諾卡氏菌也易大量生長。




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