活性污泥外观上看起来就像一潭浑浊的泥浆，而实际上里面大有文章，微观的活性污泥内部是一个微型的微生物社会，里面生存着多样的微生物菌群。
其中有一类独特的菌种——丝状菌。
活性污泥的微观世界就好比一幢幢连在一起的楼房，其中的基本单元是菌胶团，相当于楼房中的房间，而把一间间房堆叠起来的骨架就是丝状菌，相当于楼房中的钢砼结构，如此，活性污泥可充分地与污水接触。在良好的运行状态下，菌胶团和丝状菌二者会保持适宜的配比，如果丝状菌太少，则菌胶团如一盘散沙，形不成大的絮体，且沉降性能差；如果丝状菌过度繁殖，就会出现让所有运维工程师头疼的问题——丝状菌膨胀。需要强调的是丝状菌本身是一类菌种，这类菌体格庞大且抵抗环境变化能力较强，是妥妥的菌中强者，而问题就出现在这种优势上。因为正常情况下，菌胶团的生长繁殖远大于丝状菌，而一旦环境发生变化，尤其是对丝状菌有利的变化，丝状菌就会疯长、膨胀。工程应用中，几乎所有的导致丝状菌膨胀的原因都可以归到这个基本逻辑上，而大的方面可以归结为两类，具体如下：跟人一样，能体现出强者生存优越性的，首先就是生存物资不足的情况，即吃不饱、吃不好的处境。碳源对于微生物就相当于米饭、面包对于人，好氧池碳源不足的时候，就好比人类社会闹饥荒的年代；这种情况下，能“抢”到更多米饭、面包的人才能能生存下来。微生物社会也是一样的道理，而丝状菌则是更能抢到碳源的那一类，原因在于其独特的“丝状”体型更利于抢到更多的碳源。所以，在有机负荷偏低、长期低负荷运行的情况下容易出现丝状菌膨胀问题。前面我们知道了，微生物跟人一样，需要在适宜的营养状态下才能存活，比如，最基本的N、P等元素，而且这些营养要保持一定的比例。微生物社会的营养不足或者失衡就好比人类社会处在了贫穷年代，只有更能“抢”的人才享受有营养的生活，才能获得更好。对比到微生物社会，丝状菌就是更能“抢”的那一类，因此也就能在营养不足或者失衡的情况下称为优势种群，膨胀由此发生。这类情况有，在负荷较高的运行条件下C：N：P的比例失调，N或P元素的严重缺乏，等等；再比如，成分单一的工业废水往往容易发生污泥膨胀。活性污泥需在有氧的环境下运行，溶解氧要保持在适宜的范围。和前面两类生存必需品一样，当溶解氧的量不足时，就需要展开争夺，强者生、弱者死，丝状菌在夺氧上的优势同样体现在其盘根错节的体格上，巨大的比表面积为其在这类生死争夺提供了绝对的优势。因此，当曝气池溶解氧不足或者是存在曝气死区的情况下，丝状菌就优越地膨胀了，这一过程同时伴随着菌胶团的缩小、解体、湮灭。另一方面的优势则体现在对环境因素波动的抵抗力上，这种情况下，丝状菌也会成为优势者，出现膨胀现象。所有生物只有在适宜的酸碱性环境下才能生存，微生物也不例外，大多数微生物适宜的pH范围是6-9，菌胶团中的微生物就在此范围。但是，总有一些牛逼货具有超常能力，比如丝状菌中的真菌类，其适宜生长的pH范围是4.5-6.5。这就导致在酸性环境下，丝状菌又成了作威作妖的超强者。在对温度的适应性上，丝状菌和菌胶团没有太大的区别，最适宜温度大概都在20～40℃。但是，在相同的最适宜温度下，独特的体型构造使得丝状菌对温度的感知更为明显，其生长、繁殖也就更加旺盛，这意味着最适宜温度会促使丝状菌占据优势地位。以上包含了丝状菌膨胀的常见原因，可以看得出来，触发膨胀的原因都是丝状菌在这些因素上较普通菌胶团的优越性。从物竞天择的角度看，丝状菌无疑是菌中的强者，是卓越的生命体，但是，在人组织微生物实现处理污水的人为目的下，就成了导致故障的始作俑者。在这一意义上讲，丝状菌膨胀是被“误解”的倔强，从中依稀能感知到生命的顽强。尽管如此，我们还是要与其斗智斗勇，毕竟人更顽强。任何事物特性都具有两面性，优势会转变成劣势，劣势有时候又是优势。丝状菌独特的体型构造（较大的比表面积）是其在物资不足、环境波动等情况下的优势，却也是其在有毒环境下的劣势。当水中含有对微生物具有抑制的物质时，此时丝状菌比表面积大的生存优势就会转变为劣势，而更容易被抑制。所以，这一特性又成了杀死丝状菌的一条法门。当活性污泥发生恶性膨胀时，可以采用投加强氧化剂等方式，来杀灭丝状菌。另一个思路就是，控制造成丝状菌生存优势的因素，避免让有利于丝状菌生长的运行条件长时间维持，进而避免其膨胀。措施2: 在曝气池的入口处投加硫酸铝、三氯化铁、高分子混凝剂等絮凝剂，提高活性污泥的絮凝性。措施3:在曝气池的入口处投加粘土、消石灰，调节过酸环境，提高活性污泥的沉降性、密实性。措施4:加强曝气，提高混和液溶解氧浓度，防止混和液出现对丝状菌有利的缺氧状态。措施5：夏天炎热天气下，改变水温，是混合液温度保持在20℃上下。措施7:调整混合液中的营养物质平衡，尽量保证 C：N：P=100：5：1 的配比。需要注意的是，很多时候并不是受单一因素影响的，运维过程中要结合各方面的情况综合分析，多措施并举。运维工程师不仅要清楚丝状菌膨胀的原因和应对方法，还要能够在其发生之前作出预判，因为丝状菌膨胀一旦发生就摊上大事了，调整修复的周期很麻烦，是典型的防范大于应对的问题。一般根据活性污泥沉降性能、容积指数等特征指标判断：通过活性污泥沉降性能、容积指数判断丝状菌发生膨胀的程度：
