一、定义与特征
污泥膨胀是活性污泥法系统中因丝状菌过度增殖或非丝状菌代谢异常导致的污泥沉降性能恶化现象，表现为污泥结构松散、质量变轻、体积膨大，SVI（污泥体积指数）显著升高（常达300以上），SV（污泥沉降比）可达90%。其后果包括二沉池固液分离困难、出水浑浊、污泥流失及工艺系统失衡。
二、快速诊断与原因判断
1. 丝状菌性膨胀
1）沉降特性：污泥沉降缓慢（SV30>50%），上清液浑浊，泥水界面“云絮状”或“毛绒状”分层，污泥絮体松散呈丝状交织结构。二沉池浮泥多，污泥絮体松散，结构呈丝状交织（如菌丝网状）。
2）颜色与气味：污泥颜色偏灰黑或棕黄（污泥颜色偏深褐或黑色，质地较硬，表面可能伴随少量黏性泡沫），伴有轻微腐殖酸味；镜检可见大量丝状菌（如发硫菌、贝氏硫菌）呈放射状分布。
2. 非丝状菌性膨胀
1）沉降特性：污泥沉降后体积迅速膨胀（SVI>300 mL/g，SV30>90%），泥水界面模糊不清，压缩层厚度<10 cm。
2）颜色与气味：污泥颜色浅黄或乳白色，质地松散且黏性高，伴有酸臭味或甜味；镜检菌胶团占比低，丝状菌丰度<10%。
3.镜检特征：菌胶团占比低，丝状菌丰度<10%，胞外聚合物（EPS）中多糖类物质比例显著升高。
三、应急处理措施
1. 丝状菌性膨胀
1）DO调控：立即提升曝气量，维持DO≥2 mg/L，重点消除局部缺氧死角。
2）化学抑制：
♦ 投加次氯酸钠或H₂O₂，连续3天抑制丝状菌活性。
♦ 同步投加PAC或PAM增强污泥絮凝性，改善沉降。
3）负荷优化：调整污泥负荷（F/M），避免过高或过低。
4）排泥优化：增加排泥量10-20%，缩短污泥龄（SRT）至5～7天，抑制丝状菌增殖。
5）营养平衡调控：补充氮磷至BOD：N：P=100:5:1 。
2. 非丝状菌性膨胀
1）营养补充：投加尿素（补充N）和磷酸二氢钾（补充P），调整BOD：N：P至100:5:1。
2）负荷控制：
♦ 降低进水流量20～30%，或投加活性炭吸附高浓度溶解性有机物。
♦ 采用“闷曝”2～4小时/天，加速胞外聚合物（EPS）降解，减少污泥粘性。
3）溶解氧与pH调节：维持曝气池DO ≥2.5 mg/L，pH控制在6.8～7.5；含硫化物时预曝气吹脱H₂S。
4）混凝剂强化：投加FeCl₃或PAM，改善污泥压缩性，缩短沉降时间。
四、工艺参数优化
1. 曝气系统改进
1）切换为渐减曝气模式，前端DO≥3 mg/L，末端DO≥1 mg/L，压缩丝状菌生存空间。
2）增设水下推进器，消除曝气池底部污泥沉积区。
2. 生物选择器应用
1）在曝气池前端设置缺氧选择区（HRT=20～30min），利用基质浓度梯度抑制丝状菌。
2）选择器内投加乙酸钠（100～200 mg/L），强化菌胶团竞争优势。
3. 温度与pH调节
1）冬季低温期（<15℃）需预热进水至18～25℃，或投加低温菌种。
2）控制进水pH 6.5～8.5，若含硫化物需预曝气吹脱H₂S。
五、关键恢复指标
1. 丝状菌性膨胀：SVI下降至150 mL/g以下，镜检丝状菌丰度<20%。
2. 非丝状菌性膨胀：SV30恢复至30%～40%，EPS蛋白质/多糖比达1.5～2.0。
注：应急处理需同步监测出水SS、COD及TP，避免化学药剂造成二次污染。
六、长期预防策略
1. 进水控制：避免高硫化物、高碳水化合物废水直接进入，均衡碳氮磷比例。
2. 定期排泥：保持污泥龄（SRT）合理，防止污泥老化或积累。
3. 监测体系完善：
1）每日检测SVI、SV及镜检丝状菌丰度，建立预警阈值（SVI>200时启动预案）。
2）安装在线DO仪、ORP仪，实现曝气池溶解氧分区精准控制。
4. 工艺柔性设计
1）预留10-15%曝气池容积作为应急调控区，用于突发负荷冲击缓冲。
2）配置双污泥回流系统（主回流+选择器专用回流），增强抗膨胀能力。
七、典型恢复周期
1. 轻度膨胀（SVI 200～300）：3～5天恢复；
2. 中度膨胀（SVI 300～400）：1～2周恢复；
3. 重度膨胀（SVI>400）：需排泥50%+接种新污泥，3周以上恢复。
注：所有措施需结合具体水质特性调整，优先采用低药剂依赖的生化调控手段，避免二次污染风险。
