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(yǎng)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(tài)平衡和生物活性。若底物中缺少這些營養(yǎng)物質，會抑制或終止許多生物化學反應，降低營養(yǎng)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(shù)量，促使絲狀菌等低營養(yǎng)型微生物的過量生長，產生污泥膨脹問題。在工業(yè)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(yǎng)物質。通常認為氮、磷和碳之間應有適當?shù)谋壤话憬涷炋岢龅谋壤ǔ锽OD5：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(yǎng)物質缺乏出現(xiàn)污泥膨脹問題。也有一些污水廠曾發(fā)生由于營養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)物質有較強的親和力。當?shù)?、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(fā)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(huán)境也不盡相同。某些類型的絲狀菌可生長在氮含量低的環(huán)境中，而某些類型的絲狀菌可生長在缺乏磷的環(huán)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?shù)⒘谞I養(yǎng)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(fā)現(xiàn)，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(fā)生污泥膨脹；當P/MLSS>3%時，則很少發(fā)生污泥膨脹。通過對氮、磷聯(lián)合對污泥沉降性能影響的研究發(fā)現(xiàn)，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(tǒng)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(fā)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(fā)現(xiàn)進水中僅缺乏一種營養(yǎng)物質（氮或磷）時容易發(fā)生非絲狀菌污泥膨脹。

      所以氮磷等營養(yǎng)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。