膨脹和泡沫的M. parvicella菌的簡述（上）
對于污水廠來說，污泥膨脹和泡沫就像頑疾一樣，總是在不斷地反復的滋生和爆發。這種工藝異常的現象在不同的地區，不同的工藝，不同的水質的污水廠都會發生，運行人員總是要面對過高的污泥沉降比和滿池的泡沫而發愁，特別是遇到上級的領導到廠檢查時，總是有種百口莫辯的無力感，即使出水水質穩定達標，仍然不能讓領導們信服污水廠在正常運行。
關于活性污泥膨脹和生物泡沫的問題，在公眾號前面的文章中都有比較詳細的探討，對于一個常年難以解決的問題來說，每年都有很多的污水廠不得不去面對，所以對這個問題公眾號也會一直從不同的角度進行探討，希望能給污水廠的一線運行人員提供更多的工藝調整思路來應對活性污泥的這個頑疾。
引起活性污泥膨脹和生物泡沫的細菌種類居多，各種不同的絲狀細菌在不同的環境下會誘發膨脹或泡沫現象，這一期和大家探討引起活性污泥膨脹或泡沫一種細菌：“ M. parvicella”，它是構成活性污泥膨脹和生物泡沫的一種主要的微生物，是一種較長而纖細（直徑為0.6–0.8μm），無分支且沒有鞘的絲狀細菌。它具有卷曲的外觀和特征性的革蘭氏陽性反應使其易于通過顯微鏡在活性污泥樣品中進行識別。
在從國內外對絲狀菌的實驗室培養和污水廠的實測研究獲得的實驗證據表明，這種Mp細菌（為了書寫方便，我在后面都簡化成Mp細菌）在各種不同的活性污泥處理工藝的曝氣池中幾乎都有存在，而且根據科學研究表明，這種細菌是造成污泥膨脹和生物泡沫的過程中最常見的一種細菌，誘發二沉池的固液分離效果差，出現二沉池泥位上升、出水帶泥、生物池表面的生物泡沫的問題。這使得運行人員每年需要做出非常多的工作，來解決由于MP細菌在污水處理廠中引起的運行和性能問題。
每個廠里的活性污泥代表一個獨特的生態系統，MP細菌在各個廠里的生物池里的活性污泥中的異常增殖可能是由多種因素引起的。而且這些因素都交錯復雜的影響著Mp細菌的繁殖，比如起源于MP細菌的生物生長特征的情況，MP細菌在臨界條件下（如低溫和溶解氧水平）都會以非常快的速率生長。同時，污水廠的生物池內的反應環境中存在很多誘導MP細菌快速繁殖生長的情況。目前的針對這種細菌的研究數據表明，這種絲狀生物對任何的工況下都具有很強的適應性和繁殖能力。因此Mp細菌具有在廣泛的工藝操作條件下生長和生存的可能性，所以在大多數污水廠在運行中，都會不同程度的面對Mp細菌帶來的運行困擾。那么這種細菌有沒有一些共性的特征來讓運行人員進行更好的判斷和調整呢？
從科研數據表明Mp細菌的最大生長速率值在0.3mm/d左右，也就是每天最快生長的長度在0.3mm，這一點可以表明，當運行人員通過顯微鏡看到相當多的菌絲布滿鏡片的時候，已經表明活性污泥的泥齡已經到了相當高了，只有足夠高的污泥齡才能使其的菌絲生長到足夠的長度，并在宏觀現象中形成高的沉降比和生物泡沫。近年來污水廠對除磷脫氮的管控，運行人員已經從日常的運行中發現，通過更長的泥齡θ??10 d，會使生物脫氮的效果趨于明顯，硝化和反硝化都會比較理想。但是也會同時注意到，隨著污泥齡的加長，污泥膨脹和生物泡沫的問題也越來越多的出現，這個運行工況是與Mp細菌的在長污泥齡下的生長周期是一致的。而且在大部分的污水廠中，都會面臨著進水水質、水量隨時波動的情況，通過更高的污泥濃度，更長污泥齡可以保持活性污泥體系面對負荷沖擊的時候，依然能夠保持最終出水水質的穩定，這也是Mp細菌的生長要素更加適合。還有就是在多數污水廠面對曝氣池表面的浮渣層，或者受到生物池構造結構之間的區域劃分導致浮渣層只能在一個區域內長時間的存留，這些都會使Mp細菌在一定區域內大量的繁殖；還有就是在一些污水廠中，出現污泥膨脹期間，污泥脫水的效率下降，大部分膨脹污泥在機械脫水過程中，通過溢流重新回到系統內，在系統不同的流程中獲取更充足的營養，特別是和粗格柵的富含大量有機物的原水混合，得以快速獲得營養，更加促進了Mp細菌造成的膨脹和泡沫情況。
還有一項讓污水廠運行人員心塞的研究表明，在低低至7°C的溫度下，在實驗室條件和污水處理廠中都可以觀察到Parvicella細菌在以明顯的速度生長的能力，從而使其具有明顯的競爭優勢。在污水廠的運行人員的經驗體系中，在一個穩定運行的活性污泥污水廠中Mp細菌的繁殖通常具有獨特的季節性模式。長期的調研數據表明，在一些地區的污水廠的管理經驗中，當生物池內的混合液溫度長時間下降到12–15°C以下時，具有脫氮功能的系統會出現因Parvicella細菌而引起膨脹。這個現象在很多污水廠，特別是北方地區的污水廠中，普遍的季節變化導致的污泥膨脹和生物泡沫現象證明了這一點。在一些M.p 細菌較為明顯的的活性污泥膨脹的污水廠，在冬季和春季都會出現非常高污泥體積指數SVI，而到了夏季的又會出現SVI的最低值，進入秋季后的SVI值逐漸增加。這種季節性規律變化導致的水溫變化，為Mp細菌提供了周期性的生長變化，同時也給運行人員帶了非常大的運行困境。運行人員到了冬春季節，往往需要投入大量的精力物力來解決Mp細菌規律性爆發帶來的工藝難題。
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