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      活性污泥為了進行正常的生長、繁殖，除了需要碳源外，還需要多種營養物質才能保證其正常的生長代謝活動，并維持微生物種類的動態平衡和生物活性。若底物中缺少這些營養物質，會抑制或終止許多生物化學反應，降低營養敏感型微生物的活性和底物降解能力，改變微生物種類和數量，促使絲狀菌等低營養型微生物的過量生長，產生污泥膨脹問題。在工業廢水和城市污水處理廠中，較常見的情況是缺乏氮和磷兩種營養物質。通常認為氮、磷和碳之間應有適當的比例，一般經驗提出的比例通常為BOD5：N:P=100：5：1。

      有研究表明，目前國內有許多污水廠是由于氮或磷營養物質缺乏出現污泥膨脹問題。也有一些污水廠曾發生由于營養物質缺乏引起污泥膨脹。

      絲狀菌的比表面積相對其他菌膠團細菌來說要大些，其可適合一個較寬的營養物質含量范圍，而且在低底物濃度條件下，具有較強的積累能力。另外，許多絲狀菌對營養物質有較強的親和力。當氮、磷含量相對BOD5的比例不足時，絲狀菌比其他微生物較易利用底物，維持正常生活，進行生長繁殖。而在這種情況下，活性污泥中其他微生物，由于氮、磷得不到滿足，以致逐漸衰退，于是就易發生絲狀菌污泥膨脹。

      不同微生物的化學組成不同，所適應的最佳生長環境也不盡相同。某些類型的絲狀菌可生長在氮含量低的環境中，而某些類型的絲狀菌可生長在缺乏磷的環境中。

      絲狀菌污泥膨脹的致因微生物之一的白地霉，在氮和磷不足的廢水中，能比較迅速增殖。有研究表明，當氮、磷營養元素同時缺乏時，就會引起絲狀菌過量生長的絲狀菌污泥膨脹，相關研究發現，在膨脹的污泥中通常磷含量較少。若磷的含量以P/MLSS表示，當P/MLSS<3%時，SVI升高，容易發生污泥膨脹；當P/MLSS>3%時，則很少發生污泥膨脹。通過對氮、磷聯合對污泥沉降性能影響的研究發現，對于低的氮濃度，較低的P/C（磷含量以P/C來表示）就可以維持低的SVI值；而對于高的氮濃度，則需要較高的P/C才能維持低的SVI值。這表明在活性污泥系統中需要維持C、N、P的平衡關系。

      另外，當廢水中氮源、磷源不足時，相對而言就是碳源較多。在這種情況下，如果糖類物質較多，代謝產物多糖類高黏性物質增加，使得活性污泥易于發生非絲狀菌性膨脹。有研究表明，在處理面包酵母廢液時，碳和磷都充足，只缺乏氮時，容易引起非絲狀菌污泥膨脹。國內彭永臻課題組的研究也發現進水中僅缺乏一種營養物質（氮或磷）時容易發生非絲狀菌污泥膨脹。

      所以氮磷等營養物質對污泥膨脹的影響也是較大的，這一點在實際污水廠運行中，是一個不容忽視的點。合理的補充氮磷來保證正常的污水廠運行是十分必要的。