活性污泥在正常狀態下，微生物種群保持著一個動態平衡，污泥有較好的沉降性，易于泥水分離，但是當污泥中的微生物種群平衡被破壞后，污泥結構變得松散，體積增大，浮泥等現象，被稱為污泥膨脹。
污泥膨脹總體上可以分為絲狀菌膨脹與非絲狀菌污泥脹，其中90%都是絲狀菌膨脹。污泥膨脹成因較為復雜，其可能的原因有：
1、PH。PH較低時有利于絲狀真菌繁殖，引起污泥膨脹。
2、溫度。溫度較低時微生物代謝速度下降，導致胞外聚合物增多。使活性污泥表面附著水增加。同時低溫對絲狀菌的生長也有一定的影響。
3、溶解氧。溶解氧不足時，會抑制菌膠團菌的生長，而絲狀菌則不受影響。
4、進水波動。如進水有機物濃度增改，微生物活躍導致氧氣消耗加快。低DO環境下絲狀菌可以更好的生長繁殖。
5、原水中營養物質含量不足。營養物質含量不足會引起低營養性絲狀菌在生存競爭中占優，從而引起污泥膨脹現象。
6、硫化物含量高。硫化物含量高會導致絲狀硫化菌過量繁殖，引發污泥膨脹。
7、原水中碳水化合物和可溶性物質偏高。絲狀菌對小分子物質、可溶性物質的吸收降解性能較好，此類物質的增多會引起絲狀菌的大量繁殖。
8、污泥負荷。但污泥負荷過高時會抑制菌膠團菌的生長繁殖，但對絲狀菌的影響相對較小。從而導致絲狀菌加速繁殖，引發污泥膨脹。
污泥膨脹是生物法工藝中較為常見的問題。目前暫時還沒有一種適應所有污泥膨脹現象的處理解決方案。針對污泥膨脹現象，應急的處理措施可以投加適量的氧化劑殺滅絲狀菌，維持生物系統內部的種群平衡。但是這種方法同樣會殺滅掉其他微生物，對生化系統有一定的沖擊，因此只能作為應急處理。
要從根源上解決污泥膨脹問題，要根據現場實際情況進行調研分析，了解污泥膨脹的主要成因，然后再針對性地調整工藝運行狀態，使生化系統內環境有利于菌膠團菌生長同時抑制絲狀菌生長。逐步修復使生化系統重新達到平衡。
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