1、絲狀菌的結(jié)構(gòu)及膨脹的危害

正常的活性污泥結(jié)構(gòu)較稠密，菌膠團(tuán)生長(zhǎng)良好，顯微鏡下觀察到菌膠團(tuán)外緣整齊清晰，并可發(fā)現(xiàn)有纖毛類原生動(dòng)物。污泥呈礬花狀，絮凝、沉降和濃縮性能良好。污泥體積指數(shù)(SVI)在100左右，污泥沉降體積(SV)在30%左右，含水率約90%。從污泥的結(jié)構(gòu)來看，活性污泥絮狀體是由菌膠團(tuán)和絲狀菌組合而成的。絲狀菌猶似絮狀體的骨架，菌膠團(tuán)粘結(jié)在骨架上，相互交織在一起如同骨和肉的關(guān)系。對(duì)正常的活性污泥來說，它們兩者之間有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。如果絲狀菌生長(zhǎng)繁殖過多，菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)繁殖將受到抑制，好多絲狀菌伸出污泥表面之外，使得絮狀體松散，沉淀性能惡化，污泥體積膨脹，污泥沉降體積(%)及污泥體積指數(shù)(SVI)均很高，這就是絲狀菌性污泥膨脹。膨脹嚴(yán)重時(shí)，顯微鏡下觀察的整個(gè)視野幾乎都是絲狀菌。這種絲狀菌性膨脹的污泥體積指數(shù)(SVI)，一般可達(dá)200～2000，視膨脹程度而異。絲狀菌性膨脹污泥的外觀不同于正常污泥，上清液少但亦非常清澈。

發(fā)生污泥膨脹后，二沉池出水的SS將會(huì)大幅度增加，直至超過***排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)導(dǎo)致出水的CODcr和BOD5也超標(biāo)。如果不立即采取控制措施，污泥持續(xù)流失會(huì)使曝氣池內(nèi)的微生物數(shù)量銳減，不能滿足分解有機(jī)污染物的正常需要，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的性能下降，甚至崩潰。如果恢復(fù)，需要從培養(yǎng)、馴化活性污泥重新開始。

2、通過觀察活性污泥沉降比判斷絲狀菌膨脹狀態(tài)

絲狀菌膨脹的直接后果是活性污泥的沉降壓縮性變差，活性污泥的含水率提高。在活性污泥沉降的整個(gè)過程中可以發(fā)現(xiàn)：活性污泥沉降時(shí)間延長(zhǎng)，沉降速度變慢。不同膨脹程度的活性污泥，沉降特征如下。

(1) 絲狀菌輕度膨脹時(shí)的活性污泥沉降表現(xiàn)

通常輕度膨脹的活性污泥較正常時(shí)的沉降性略差，主要表現(xiàn)在，沉降后的活性污泥壓縮體積占整個(gè)混合液的體積數(shù)增高。一般正常的活性污泥沉降比在10%~30%之間，輕度絲狀菌膨脹的活性污泥其沉降比通常在25%~40%左右。沉降初期的活性污泥絮凝性方面，其絮凝速度會(huì)低于正常性能的活性污泥絮凝速度，絮凝時(shí)間約延長(zhǎng)2~4倍。（正常的活性污泥，其初期絮凝性能極1佳，1min內(nèi)可完成絮凝過程）。(2) 絲狀菌中度膨脹時(shí)的活性污泥沉降表現(xiàn)

絲狀菌發(fā)生中度膨脹的時(shí)候，活性污泥的相對(duì)體積膨脹就比較明顯了，活性污泥的顏色將變淡。在沉降速度方面，由于絲狀菌的膨脹，活性污泥絮凝性能降低，所以從絮凝開始到自由沉淀、集團(tuán)沉淀、壓縮沉淀，各階段耗時(shí)都將延長(zhǎng)。特別是壓縮沉淀階段，表現(xiàn)的更加明顯，將是正常的壓縮沉淀時(shí)間的2倍。在沉降比數(shù)值方面，活性污泥最終沉降比在40%~60%左右。

(3) 絲狀菌高度膨脹時(shí)的活性污泥沉降表現(xiàn)

絲狀菌發(fā)生高度膨脹的時(shí)候，活性污泥的泥水分離效果非常差，在前15min我們看不到明顯的沉降效果，活性污泥表現(xiàn)出高度的細(xì)密狀態(tài)，顏色鮮艷而淺淡，活性污泥的自由沉淀、集團(tuán)沉淀、壓縮沉淀區(qū)分不明顯，特別是壓縮沉淀階段。從沉降比值觀察的結(jié)果可以看到，高度膨脹的活性污泥沉降比值在90%左右。此時(shí)，活性污泥在二沉池的沉降就顯得非常的困難了。因此，在活性污泥高度膨脹階段，可以觀察到少量活性污泥流出二沉池，同時(shí)，在整個(gè)二沉池水平面上，揚(yáng)起的活性污泥絮團(tuán)將非常的多而明顯。

(4) 絲狀菌極度膨脹時(shí)的活性污泥沉降表現(xiàn)

絲狀菌發(fā)生極度膨脹的情況對(duì)整個(gè)生化系統(tǒng)來講是災(zāi)難性的，因?yàn)樵诮z狀菌極度膨脹的情況下，活性污泥的沉降比通常是100%，也就是在30min內(nèi)沒有沉降，此時(shí)的活性污泥混合液細(xì)密，顏色淺淡，整體泛白色，通常在沉降后的1h內(nèi)才能看到99%的沉降比。大量活性污泥流入二沉池，活性污泥濃度迅速降低。所以活性污泥發(fā)生絲狀菌極度膨脹的時(shí)候，不但出水超標(biāo)，活性污泥濃度也大受影響，極有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩演。

3、通過污泥容積指數(shù)判斷絲狀菌膨脹狀態(tài)

污泥容積指數(shù)在判斷活性污泥的膨脹狀態(tài)方面具有較好的作用，特別是對(duì)輕度和中度絲狀菌膨脹。尤其是我們?cè)诨钚晕勰喑两当扔^察時(shí)發(fā)現(xiàn)沉降比值大于40%的時(shí)候，如果沒有排除活性污泥濃度過高這種情況時(shí)，容易誤判斷。而污泥容積指數(shù)值卻可以很好地避免這種情況的發(fā)生，因?yàn)榛钚晕勰嗳莘e指數(shù)的計(jì)算公式中，分母即為活性污泥濃度值，本身活性污泥的濃度值也就被考慮在污泥容積指數(shù)的計(jì)算中了。

對(duì)不同膨脹階段的絲狀菌來講，污泥容積指數(shù)值是不同的。我們通常認(rèn)為污泥容積指數(shù)值在50~150之間是正常的。對(duì)于工業(yè)廢水而言，可以將該值放寬到50~200之間。但活性污泥發(fā)生輕度絲狀菌膨脹的時(shí)候，污泥容積指數(shù)可以上升到250左右；在中度絲狀菌膨脹階段，污泥容積指數(shù)在300~350之間；在高度絲狀菌膨脹狀態(tài)，污泥容積指數(shù)在500~700左右；而極度的絲狀菌膨脹，由于活性污泥的沉降比為100%，因此也就失去了計(jì)算污泥容積指數(shù)的意義了。