生化池泡沫問(wèn)題全解析及控制方法
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在污水處理過(guò)程中，相信大家都常常會(huì )遇到曝氣池產(chǎn)生大量的泡沫的情況，而且泡沫持續產(chǎn)生量較大時(shí)，甚至會(huì )從池中溢出，引起外部設備、外部池壁的污染，使操作條件惡化，嚴重影響周?chē)沫h(huán)境和感官。生化池泡沫一般有以下幾種：?jiǎn)?dòng)調試泡沫、反硝化泡沫、生物泡沫等。依據現場(chǎng)工作經(jīng)驗和相關(guān)理論梳理了面對幾種不同類(lèi)型泡沫的形成機理、解決對策供各位同行參考討論。
泡沫類(lèi)型
01
啟動(dòng)調試泡沫
啟動(dòng)調試泡沫形成機理：
（1）由于曝氣池中的活性污泥對進(jìn)入的污水水質(zhì)并不適應，對生長(cháng)環(huán)境的不適應，容易形成泡沫。但隨著(zhù)活性污泥對水質(zhì)的適應，泡沫也會(huì )隨之減少。
（2）曝氣池中的活性污泥量相對較少，活性污泥負荷相對較高，容易產(chǎn)生泡沫，隨著(zhù)活性污泥量的增加后，泡沫會(huì )逐漸消失。
（3）活性污泥工藝運行啟動(dòng)初期，由于污水中含有一些表面活性物質(zhì)，容易引起表面泡沫。但隨著(zhù)活性污泥逐漸成熟，這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現象會(huì )逐漸消失。
02
反硝化泡沫
反硝化泡沫形成機理：活性污泥處理系統以低負荷運行時(shí)，在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì )發(fā)生反硝化作用而產(chǎn)生氮氣，氮氣的釋放在一定程度上會(huì )降低污泥密度并帶動(dòng)部分污泥上浮，從而出現泡沫現象，產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不很穩定。
03
生物泡沫
生物泡沫形成機理：
（1）與泡沫有關(guān)的微生物大都含有脂類(lèi)物質(zhì)，因此，這類(lèi)微生物比水輕，易漂浮到水面。
（2）與泡沫有關(guān)的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網(wǎng)，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面。被絲網(wǎng)包圍的氣泡，增加了其表面的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就更穩定。
（3）曝氣氣泡產(chǎn)生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要動(dòng)力。顆粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質(zhì)輕和具有疏水性的物質(zhì)。所以，當水中存在油、脂類(lèi)物質(zhì)和含脂微生物時(shí)，則易產(chǎn)生表面泡沫現象。
泡沫產(chǎn)生的因素
01
污泥停留時(shí)間
產(chǎn)生泡沫的微生物的生長(cháng)速率普遍較低，生長(cháng)周期較長(cháng)，所以較長(cháng)的污泥停留時(shí)間（SRT）有利于這些微生物的生長(cháng)。因此，采用延時(shí)曝氣方式的活性污泥法更易產(chǎn)生泡沫現象。另外，一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時(shí)間就會(huì )獨立于曝氣池內的污泥停留時(shí)間，易形成穩定持久的泡沫。
02
pH值
不同的絲狀微生物對pH的要求不一樣，諾卡氏菌的生長(cháng)對pH值極敏感，最適宜的pH值為7.8，當pH值從7.0下降到5.0～5.6時(shí)，能有效地減少泡沫的形成。這主要是因為低的pH值超過(guò)了產(chǎn)生泡沫的微生物群落對pH的極限。因此當pH值為5.0時(shí)，就能有效控制其生長(cháng)。但是pH值的變化也會(huì )引起活性污泥的不適應，從而產(chǎn)生泡沫現象。
03
溶解氧
生物泡沫中的諾卡氏菌群是嚴格好氧的微生物，在缺氧或厭氧的條件下，都不能利用基質(zhì)生長(cháng)，但并不會(huì )死亡，而絲狀菌有所不同，其可以利用硝酸根作為最終的電子受體。因此即使在現有的脫氮除磷系統中的缺氧段或是厭氧段，仍可以順利生產(chǎn)。當溶解氧不足，且系統是低負荷運行時(shí)，容易產(chǎn)生反硝化泡沫。
04
溫度
與生物泡沫形成有關(guān)的菌類(lèi)都有各自適宜的生長(cháng)溫度和最佳溫度，當環(huán)境或水溫有利于菌類(lèi)生長(cháng)時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現象。不僅如此，溫度還會(huì )對活性污泥系統中的微生物群落產(chǎn)生影響，導致生物泡沫的產(chǎn)生，這可以從許多生物泡沫的產(chǎn)生具有季節性看出。
泡沫的危害
1、影響儀表的正常顯示，特別是采用DCS自動(dòng)控制的污水處理廠(chǎng)，會(huì )造成系統的誤操作。對超聲波液位計來(lái)說(shuō)，會(huì )造成虛假液位；污水處理站總排口采用明渠流量計的，可能會(huì )造成總排口污水流量的誤差。
2、影響環(huán)境，大量的生物泡沫產(chǎn)生后，蔓延到走道板上，影響正常的維護。生物泡沫冬可能會(huì )結冰，清理較困難；夏天會(huì )遇風(fēng)飄蕩，形成不良氣味，嚴重污染環(huán)境。
3、生物泡沫一般是有粘滯性，它會(huì )將大量活性污泥等固體物質(zhì)卷入曝氣池的漂浮泡沫層，泡沫層在曝氣池表面翻騰，阻礙氧氣進(jìn)入曝氣池混合液，降低充氧效率，尤其對機械表曝方式影響最大。
4、當混有泡沫的曝氣池混合液進(jìn)入二沉池后，泡沫裹帶著(zhù)活性污泥等固體物質(zhì)會(huì )增加出水懸浮物含量而引起出水水質(zhì)惡化，同時(shí)在二沉池表面形成大量浮渣，造成外排水的SS、COD等污染物增加。
泡沫的控制方法
噴灑水
這是一種最常用的物理方法，通過(guò)噴灑水流或水珠以打碎浮在水面的氣泡，來(lái)減少泡沫。打散的污泥顆粒部分重新恢復沉降性能，但絲狀細菌仍然存在于混合液中，所以不能根本消除泡沫現象；
投加消泡劑
可以采用具有強氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過(guò)氧化物等。還有利用聚乙二醇、硅酮生產(chǎn)的市售藥劑，以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等。藥劑的作用僅僅能降低泡沫的增長(cháng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應用的殺菌劑普遍存在負作用，因為過(guò)量或投加位置不當，會(huì )大量降低反應池中絮成菌的數量及生物總量。常見(jiàn)的投加藥劑；
縮短污泥停留時(shí)間
降低曝氣池的污泥停留時(shí)間，也就是降低細胞平均停留時(shí)間，能有效控制活性污泥過(guò)程中的生物泡沫。降低污泥停留時(shí)間，實(shí)質(zhì)上是種生物篩選策略，即利用發(fā)泡微生物平均世代時(shí)間較長(cháng)的特點(diǎn)，抑制發(fā)泡微生物在曝氣池中的過(guò)度增殖或將其排除出去，達到控制生物泡沫的目的；
向曝氣反應器內投加載體
在一些活性污泥系統中投加移動(dòng)或固定填料，使一些易產(chǎn)生污泥膨脹和泡沫的微生物固著(zhù)生長(cháng)，這既能增加曝氣池內的生物量、提高處理效果，又能減少或控制泡沫的產(chǎn)生。