在工業污水處理工程中的污泥膨脹是指污泥結構極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離，影響出水水質的現象。描述污泥膨脹程度的指標有污泥沉降比、污泥體積指數等。污泥膨脹上浮的原因很多，除了環境、生物及生化方面的原因外，還有運行方式以及運行管理和構筑物結構形式等等諸多方面引起的原因。

污泥膨脹可大致區分為絲狀體膨脹和非絲狀體膨脹兩種。大多數污泥膨脹是由于絲狀體膨脹，這是由于絲狀微生物大量繁殖，菌膠團的繁殖生長受到抑制的結果。

絲狀體對活性污泥絮體起骨架作用，如果沒有足夠的絲狀體，形成的絮體不牢固，在曝氣池紊動水流的沖擊下，容易被破碎成細小的顆粒。這時，污泥沉降快，SVI低，但出水渾濁，這叫作非絲狀體膨脹。當絲狀體過多，長出一般絮體的邊界面伸入混合液體時，其架橋作用妨礙大虛體間的密切接觸，致使沉降較慢，密度性差和SVI高，為絲狀體膨脹的數目足以形成適合的絮體骨架而無顯著分枝伸入溶液時，絮體大而濃密沉降性好、SVI低、上清液清凈，這種污泥叫非膨脹污泥。

引起污泥膨脹的原因大多都是絲狀體大量繁殖的原因，還有一些是因為活性污泥的細菌增殖速度過快而導致膨脹。這種情況比較常見的，當廢水在好氧池中的水富營養化，同時沒有及時做到排泥操作就會出現這種情況。

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