综述：废水处理中污泥膨胀控制的进展：检测、识别与策略干预的综合评述

本综述系统梳理了活性污泥（AS）工艺中污泥膨胀（sludge bulking）的检测技术（如荧光原位杂交FISH、高通量测序）、定量图像分析及机器学习预测模型，并评估了化学/生物/物理控制策略（如群体感应淬灭quorum quenching、磁场技术），为通过多学科交叉（微生物生态学+过程工程）实现生态平衡的长期调控提供新视角。

　　

Abstract
污泥膨胀作为活性污泥（AS）工艺的核心难题，其本质是丝状细菌（filamentous bacteria）过度增殖导致的污泥沉降性恶化。近年来，微生物生态学与工程技术的融合催生了革命性检测手段：荧光原位杂交（FISH）可精准定位丝状菌群落，聚合酶链反应（PCR）和高通量测序技术则揭示了微生物群落的动态互作网络。更值得关注的是，结合高分辨率显微镜与计算机视觉的定量图像分析技术，实现了对絮体形态和丝状菌生物量的毫米级精确量化。

Detection Paradigms
传统污泥体积指数（SVI）监测正被多模态数据融合技术取代。通过耦合AS工艺参数（如溶解氧DO、食微比F/M）与卷积神经网络（CNN）算法，研究者开发出预测准确率达89%的早期预警系统。其中，丝状菌特异性基因标记（如_16S
rRNA）的实时PCR检测，将识别周期从传统培养法的5天缩短至4小时。

Strategic Interventions
化学调控方面，次氯酸钠（NaClO）选择性抑制虽见效快，但易破坏硝化菌群。新兴的群体感应淬灭（QQ）技术通过降解N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）信号分子，可降低丝状菌毒力因子表达。物理干预中，低频脉冲磁场（<50mT）能显著改善絮体聚集度，其机制可能与磁致胞外聚合物（EPS）重构有关。生物竞争抑制策略则通过投放¹³
C标记的固着型菌种（如Zoogloea ramigera），定向争夺生态位。

Future Perspectives
当前研究仍存在三大瓶颈：1）宏基因组数据与工艺参数的动态耦合模型尚未建立；2）QQ菌剂在复杂AS系统中的定殖稳定性不足；3）磁场参数与EPS组分变化的剂量效应关系不明。未来需构建"检测-预测-调控"三位一体的智能控制系统，并重视丝状菌功能冗余性对生态调控的潜在影响。