從圖
4中可見，化學藥劑的投加可以明顯提高污泥的沉降效果，隨殺菌劑投加量增加SV30降低，加AFP的SV30變化相對平緩，氯劑量為167.7g/kgMLSS時對SVI影響較明顯，SV30比對照減少50％；投加絮凝劑PAM和PAC在2 mg/L和50 mg/L時SV30與對照組相比減少70％，隨劑量的增加，SV30略有升高。投加絮凝劑的SV30比殺菌劑的低。殺菌劑次氯酸鈉和AFP對絮體性狀的改善主要是殺滅其中的絲狀細菌，使得絲狀細菌長度變短，喪失架橋的功能，見圖5。殺菌劑對絲狀細菌的殺滅是不可恢復的，但由于殺菌劑同時也會對菌膠團細菌有殺滅作用，會影響出水的質量[8]。而絮凝劑PAM和PAC的加入則主要是促進絮體之間的結合，使得小塊絮體凝結成大塊絮體，加快絮體的沉淀，在較短的時間里達到較好的效果，對出水不會造成影響。由于絮凝劑不能殺滅絲狀細菌，絮凝起作用的時間有限，不能從根本上解決絲狀細菌的膨脹和泡沫問題。
3.3 連續流模型試驗結果
3.3.1 運行工況參數的改變對活性污泥性狀的影響
試驗開始所取的污泥是C 氧化溝同期膨脹和產生泡沫的污泥，轉移到小試模型中后，通過排泥，使得平均泥齡從10天縮短為5～6天見圖6，相比較氧化溝污泥的SVI值，小試模型中污泥的SVI值持續降低，鏡檢分析，一周后模型中絲狀細菌從開始的2.8×105 個交點/g·vss降低到1.7×105 個交點/g·VSS，而C溝絲狀細菌數量變化為3.2×105 個交點/g·VSS。小試模型中SVI值降低主要是因為模型中的泥齡短于絲狀菌的世代生長周期，過短的污泥齡使系統中的狀絲菌在未完成世代生長的過程時就被排出系統之外，使系統中絲狀菌不斷流失，最終在氧化溝中其數量大幅降低，SVI值降低。
3.3.2 連續流小試中化學藥劑投加對活性污泥性狀的影響
試驗殺菌劑AFP和絮凝劑PAM的投加對連續流小試模型活性污泥性狀的影響，從圖7可見，投加AFP兩天后SVI值有明顯降低，SVI值從開始的220 mL/g下降到不到100 ml/g，模型表面無可見泡沫，而同期C氧化溝污泥指數基本上維持在200 mL/g以上，且出現了覆蓋度為20%～30%的泡沫。對微絲菌的數量開始時為8.94×105 個交點/mL，經過連續投加AFP，5天后絲狀細菌的數量減少為1.89×105個交點/mL。說明AFP的連續投加對絲狀細菌的殺滅效果顯著。
在連續流模型中試驗中，投加絮凝劑PAM對溝中污泥的SVI有較大的改善，較大劑量的PAM投加，使得污泥形成大塊的絮體，沉淀到模型的底部，導致曝氣轉刷不能將污泥攪拌起來，影響了系統的正常運行，在實際操作運行中應采用低劑量的PAM投加量，如1～2 mg/L。
3.4 生產性試驗
3.4.1 泥齡調整試驗
由圖
8可見，在
12月3日泥齡調整前，氧化溝中污泥的SVI普遍高于150 ml/g，通過排泥將泥齡從11～14天逐步調整到污泥齡為6～7天后，SVI值逐漸下降，到12月18日以后，SVI值已降到150 ml/g以下。說明隨著污泥齡的縮短，活性污泥的沉降性能得到提高。從生產運行來看，通過調整泥齡，污泥的沉降性能變好，泡沫減少，出水懸浮物濃度降低。雖然加大排泥后系統中活性污泥量不斷減少，加之水溫降低，出水指標均有所升高，但是能夠達到國家排放標準，污泥齡調整前后出水水質比較見表1。表1 泥齡調整前后出水水質95%置信區間平均值
| 指標 | 調整前 | 調整后 |
| COD（mg/L） | 37.78±3.46（25）* | 47.77±7.60（25） |
| BOD（mg/L） | 7.93±2.28（22） | 8.45±2.08（23） |
| NH4+-N | 8.70±2.29（25） | 9.48±3.28（25） |
| SS（mg/L） | 8.92±3.22（25） | 5.32±1.98（25） |
*所有數據是平均值±SD (分析個數)
3.4.2 次氯酸鈉投加試驗
在投加次氯酸鈉試驗前氧化溝的泡沫和污泥膨脹已經持續了比較長的時間，單靠工藝調整效果不明顯。從圖9可見投加氯對污泥SVI的影響，第一次投加次氯酸鈉后第三天，活性污泥的SVI值從接近250 mL/g迅速降低到低于100 mL/g，泡沫明顯減少，維持了一個星期之后SVI值升高，又投加了一次次氯酸鈉，由于這次的劑量只有第一次的一半，投加劑量遠遠小于批式試驗的次氯酸鈉量，所以對絲狀細菌的殺滅影響不大，所以只維持了三天，SVI值便又開始升高，并在第四天后超過150 mL/g。本試驗表明，如果要保持較好的污泥性狀，必須加大使用劑量或提高次氯酸鈉使用頻率，在本氧化溝試驗中最好一個星期加一次。加次氯酸鈉后出水的COD有所波動，峰值時比平時偏高40%～50%，但是仍低于70mg/L（見圖10）。
4 結論
對于微絲菌引發的污泥膨脹和泡沫控制，已有的研究證明，缺氧/和厭氧選擇器沒有顯著效果[10-12]；工藝調控措施如泥齡縮短，提高負荷等，在泡沫和膨脹發生的初期是有一定的作用，但是當泡沫和膨脹發展嚴重時，效果往往不顯著；加化學藥劑的方法，往往作為一種應急的措施，在緊急的情況下可以在短時間內控制污泥膨脹和泡沫，但是投加量過大會對活性污泥的活性產生較大的影響，進而影響系統的功能。
在我們的試驗中，采取工藝調節或投加化學藥劑的方法，可降低污泥指數SVI，抑制泡沫和污泥膨脹的發生。在實際現場氧化溝的實驗中，縮短泥齡在泡沫和膨脹的初期有顯著控制污泥膨脹和泡沫的效果，投加次氯酸鈉方法對發展期的泡沫和膨脹有一定的控制作用，但是劑量和使用頻率要根據需要進行調整。
在實際工程中建議根據生物泡沫和污泥膨脹發展的不同程度和時期進行預防控制，以防患于未然。對于發展初期的泡沫和膨脹，采取工藝調整措施，達到抑制絲狀細菌生長的目的，在絲狀細菌發展的中期，采取應急的投加殺菌劑和混凝劑的對策，在較嚴重的時期，采取多種方法的綜合措施來控制絲狀細菌，用盡可能小的代價來解決運行中的異常問題。總之，為有效的預防控制絲狀細菌產生的污泥膨脹和泡沫，有必要建立相應的預防控制措施，將其消除在萌芽狀態，以防止大規模的膨脹和泡沫的發生。
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Cause and pre-control stratage of bulking and foaming
XieBing1, Xu Yatong1, Dai Xing-cun1, Lu Jia-hong2, Wang Guo-hua2
（1.Environmental Science, East China Normal University, Shanghai, 200062；
2. Shanghai Municipal Engineering Institute of Design and Research, Shanghai, 200092）
Abstract: This paper investigated the cause and condition of foaming and bulking in a Wastewater Treatment Plant (WWTP) . It is found that the booming of foaming is seasonal and periodic, mostly occurred in the cold winter and spring, which was caused by the excessive growth of Microthrix Parvicella. The results of batch and continuous flow experiment showed that the parameter control methods such as low sludge age and increasing loading, and chemicals addition of chlorine,quaternary ammonium,or polyacrylamide flocculants,poly-aluminum salt could decrease sludge volume index (SVI) significantly, suppress the foaming and bulking. In field application practice, the strategy of decreasing sludge age and chlorine adding were applied to control the foaming and bulking. Finally, pre-alarm control strategies of the filamentous microorganism were suggested in this paper.
Key words: Microthrix Parvicella；Wastewater Treatment Plant；Foaming and bulking； Pre-control stratage
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