生物废水处理是利用相关微生物的代谢过程，是降解或转化废水中有机物的过程。 微生物在降解有机物的同时扩散，可能会导致污泥膨胀现象的出现。

污泥膨胀有两种类型。一种是由于活性污泥中大量丝状细菌的繁殖而引起的污泥丝状细菌的膨胀，另一种是高粘度物质（如葡萄糖，甘露糖，阿拉伯糖，鼠李糖，脱氧核糖等多糖的积累）引起的非丝状肿胀。

根据丝状微生物对环境条件和底物类型的要求，污泥膨胀可分为五种类型：

1、低基质浓度型；

2、低溶解氧浓度型；

3、营养缺乏型；

4、高硫化物型；

5、pH失衡型。在实际操作中，污泥丝状细菌的膨胀通常是主要因素，占90％以上。

污泥膨胀时，具有以下特征：

1、二级沉淀池污泥的SVI值大于200ml/g；

2、回程污泥浓度降低；

3、二级沉淀池中的污泥层增加。

影响污泥膨胀的因素：

1、温度

低温有利于丝状细菌的生长。专家发现10°C容易导致丝状污泥膨胀，而将污水温度提高到22°C则不易引起污泥膨胀。

2、pH

活性污泥微生物的适宜pH范围为6.5〜8.5。当pH值小于6时，胶束的活性会减弱，生长受到抑制，但丝状细菌会繁殖并取代胶束成为优势种，污泥的沉降性能将发生明显变化，导致出现污泥膨胀现象。当pH值低于4.5时，真菌将完全占主导地位。

3、DO

低溶解氧是导致丝状细菌污泥膨胀的主要原因之一。如果DO成为限制因素，则胶束的生长将受到抑制。由于丝状细菌的比表面积比较大，因此更容易获得溶解氧以进行生长和繁殖。

在低底物浓度下，具有低Ks的丝状细菌具有比胶束更高的比生长速率，这可以解释由底物限制，溶解氧限制和养分限制引起的污泥膨胀。 只要溶解氧成为极限，在任何负载下都会发生污泥膨胀。在污水处理中，溶解氧控制在2左右，过高或过低都容易造成污泥膨胀。