絲狀菌膨脹在日常實際工作中較為常見，成因也十分複雜。影響絲狀菌汙泥膨脹的因素有很多，但我們首先應該認識到的是活性汙泥是一個混合培養係統，其中至少存在著30種可能引起汙泥膨脹的絲狀菌。而絲狀菌在與活性膠團係統共生的關係中是不可缺少的一類重要微生物。它的存在對淨化汙水 起著很好的作用。它對保持汙泥的絮體結構，保持生化處理的淨化效率，及在沉澱中起著對懸浮物的過濾作用等都有很重要的意義。事實也證明在絲狀菌與菌膠團細菌平衡時是不會產生汙泥膨脹，隻有當絲狀菌生長超過菌膠團細菌時，才會出現汙泥膨脹現象。
一、活性汙泥的基本概念
活性汙泥是指：由細菌、菌膠團、原生動物、後生動物等微生物群體及吸附的汙水中有機和無機物質組成的、有一定活力的、具有良好的淨化汙水功能的絮絨狀汙泥。
除活性微生物外，活性汙泥還挾帶著來自汙水的有機物、無機懸浮物、膠體物;活性汙泥中棲息的微生物以好氧微生物為主，是一個以細菌為主體的群體，除細菌外、還有酵母菌、放線菌、黴菌以及原生動物和後生動物。
性汙泥是活性汙泥處理係統中的主體作用物質，在廢水生物處理中，不論采用何種方法處理構築物及何種工藝流程，都是通過處理係統中活性汙泥或生物膜微生物的新陳代謝的作用，使活性汙泥具有將有機汙染物轉化為穩定無機物的活力，在有氧的條件下，將廢水中的有機物氧化分解為無機物，從而達到廢水淨化的目的。處理後出水水質的好壞同組成活性汙泥的微生物的種類、數量及其活性有關。
活性汙泥中細菌含量一般在107～108個/mL;原生動物103個/mL，原生動物中以纖毛蟲居多數，固著型纖毛蟲可作為指示生物，固著型纖毛蟲如鍾蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、獨縮蟲、聚縮蟲等出現且數量較多時，說明培養成熟且活性良好。在處理B体育官网在线登录汙水的活性汙泥中存在大量的原生動物和部分微型後生動物，通過辨別認定其種屬，據此可以判別處理水質的優劣，因此將微型動物稱為活性汙泥係統中的指示生物。
二、汙泥膨脹的原因
由於活性汙泥是一混合培養係統，活性汙泥是菌膠團細菌與絲狀菌的共生係統，任何活性汙泥係統中都存在著絲狀茵。絲狀菌也不僅僅是一種菌存在，活性汙泥中存在著至少30種可能引起汙泥膨脹的絲狀菌，汙泥膨脹的原因是複雜的。在絲狀茵與菌膠團細菌平衡生長時，不會產生膨脹問題。隻有當絲狀茵生長超過菌膠團細菌時，就會出現膨脹問題。汙泥膨脹是由絲狀茵和菌膠團細菌生理和生化性質不同所決定的。
汙泥膨脹分為絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹。非絲狀菌膨脹主要發生在廢水水溫較低而汙泥負荷太高的時候，此時細菌吸附了大量有機物，來不及代謝，在胞外積貯大量高粘性的多糖物質，使得表麵附著物大量增加，很難沉澱壓縮。而當氮嚴重缺乏時，也有可產生膨脹現象。因為若缺氮，微生物便於工作不能充分利用碳源合成細胞物質，過量的碳源將被轉彎為多糖類胞外貯存物，這種貯存物是高度親水型化合物，易形成結合水，從而影響汙泥的沉降性能，產生高粘性的汙泥膨脹。非絲狀菌汙泥膨脹發生時其生化處理效能仍較高，出水也還比較清澈，汙泥鏡檢也看不到絲狀菌。非絲狀菌膨脹發生情況較少，且危害並不十分嚴重，在這裏就不著重研究。
絲狀菌引起汙泥膨脹是在汙泥膨脹誘因誘發下導致絲狀菌 在同菌膠團的競爭中能夠強勢增長造成。目前可辨識的絲狀汙泥膨脹絮體有兩種類型：第一類是長絲狀菌從絮體中伸出，將各個絮體連接，形成絲狀菌和絮體網;第二類是具有更開放(或擴散)的結構，由細菌沿絲狀菌凝聚，形成細長的絮體。在解釋絲狀汙泥膨脹現象上，有多種解釋方法：①、(A/V)假說。當混合液中基質受到限製或控製時，由於比表麵積大的絲狀菌獲取基質的能力要強於菌膠團，因而菌膠團受到抑製，絲狀菌能夠大量繁殖，占據主導地位，最終導致汙泥膨脹;②、選擇性理論。該理論以微生物生長動力學為基礎，根據不同種類微生物具有不同的最大生長速率和飽和常數分析絲狀菌與菌膠團細菌的競爭情況。絲狀菌具有低的最大生長速率和飽和常數，在低基質濃度、DO值時具有較高的生長速率，而菌膠團則剛好相反。③、饑餓假說。該假說將活性汙泥中微生物分為三類，第一類是菌膠團細菌，第二類是具有高基質親和力但生長緩慢的耐饑餓絲狀菌，第三類是對溶解氧有高親和力、對饑餓高度敏感的快速生長的絲狀菌，在低基質濃度下，基質濃度小於某值時，第二類微生物將占優勢;當基質濃度大於該值時，隻要溶解氧的傳遞不是限製因素，第一類微生物將占優勢;在高基質低溶解氧情況下，第三類微生物將占優勢;④、Chudoba於1985年提出了積累/再生(AC/RG)假說。在高負荷條件下，菌膠團微生物累積有機基質的能力強，絲狀菌較差。但此時微生物受溶解氧限製和控製，由於絲狀菌需氧較少，完成積累/再生的循環較快，生長較快，形成汙泥膨脹。相關推薦：汙水處理廠能耗評估與優化現狀
三、汙泥膨脹對微生物相的影響
通過分析將絲狀菌膨脹概括為5種類型，即：低基質濃度、低溶解氧、營養物(N、P)缺乏型、高H2S濃度和高、低pH引起的膨脹。采用廣義Monod方程可解釋大部分類型的膨脹問題，這在一定程度上統一了汙泥膨脹理論。由於城市汙水中N、P和其它營養元素一般不缺乏，因此在一般情況下，隻考慮碳源限製和DO限製兩種情況;
在雙基質限製下，低負荷的完全混合曝氣池不利於汙泥沉澱性能的改善，而中、高負荷的膨脹則在完全混合曝氣池中有所緩解。中、高負荷係統由於首端缺氧不利汙泥沉降性能，所以在推流式曝氣池需要采取措施避免供氧不足。反之，推流式曝氣池有利於克服低負荷的膨脹，即高負荷與低負荷是兩種類型完全相反的膨脹現象。
對活性汙泥膨脹，既要從宏觀角度考慮，又要從微觀角度考慮，而宏觀與微觀是相對的。就活性汙泥工藝的運轉條件而言，負荷、基質濃度和溶解氧濃度的水平是宏觀條件。但曝氣池首端的實際的負荷、基質濃度和溶解氧濃度是更為重要的因素。後者是決定汙泥膨脹的微環境，種群的動態是由其微環境中的營養物的條件所確定的。
非絲狀菌性汙泥膨脹主要發生在汙水水溫較低而汙泥負荷較高時。由於汙泥負荷高，微生物能夠吸附大量的營養物質，但由於溫度低，微生物對營養物質代謝速度慢，造成大量的高粘性多糖類物質在微生物表麵積貯，同時由於多糖類物質具有強親水性，使活性汙泥表麵附著水大大增加，因而影響活性汙泥沉降性能變差。
四、結語
汙泥膨脹是活性汙泥法問世以來一直困擾人們的難題。目前人類對汙泥膨脹的研究雖然有了一定的成果，但是由於各地的汙水水質以及運行狀況不同，引起活性汙泥膨脹現象的因素多種多樣，所以至今未能有一種能夠適用於所有汙泥膨脹現象的合理解釋。隻有結合本地的實際情況、處理水質、運行條件等因素考慮才能作出有針對性的解釋。
