【經驗】生化曝氣池泡沫問題全解析及控制辦法

一、啟動泡沫

1.曝氣池啟動初期，曝氣池中的污泥對污水的水質并不適應，對生長環境的不適應，容易形成泡沫。隨著污泥對水質的適應，泡沫會減少。

2.曝氣池啟動初期，污泥相對較少，污泥負荷較高，容易產生泡沫。污泥量增加后，泡沫會逐漸消失。

3.活性污泥工藝運行啟動初期，由于污水中含有一些表面活性物質，易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質經生物降解，泡沫現象會逐漸消失。

二、反硝化泡沫

活性污泥處理系統以低負荷運轉時，在沉淀池或曝氣不足的地方會發生反硝化作用而產生氮氣，氮氣的釋放在一定程度上會降低污泥密度并帶動部分污泥上浮，從而出現泡沫現象，產生的懸浮泡沫通常不很穩定。

三、表面活性劑泡沫

污水中的表面活性劑和淀粉、蛋白質、油脂等表面活性物質在分子結構上都表現為含有極性-非極性基團即所謂雙親分子。在曝氣的條件下，非極性基團一端伸入氣泡內，而極性基團選擇性地被親水物質所吸附，使親水性物質的表面轉化成疏水性物質而黏附在氣泡水膜上，隨氣泡一起上浮至水面。

四、生物泡沫

1.與泡沫有關的微生物大都含有脂類物質，這類微生物比水輕，易漂浮到水面。

2.與泡沫有關的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面。被絲網包圍的氣泡，增加了其表面的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就更穩定。

3.曝氣氣泡產生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要動力。顆粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質輕和具有疏水性的物質。所以，當水中存在油、脂類物質和含脂微生物時，則易產生表面泡沫現象。

泡沫產生的因素

 

1、污泥停留時間

產生泡沫的微生物的生長速率普遍較低，生長周期長，所以長的污泥停留時間有利于這些微生物的生長。因此，采用延時曝氣方式的活性污泥法更易產生泡沫現象。另外，一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間就會獨立于曝氣池內的污泥停留時間，易形成穩定持久的泡沫。

2、pH值 

不同的絲狀微生物對pH的要求不一樣，amarae的生長對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，能有效地減少泡沫的形成。這主要是因為低的pH值超過了產生泡沫的微生物群落對pH的極限。因此當pH值為5.0時，就能有效控制其生長。但是pH值的變化也會引起活性污泥的不適應，從而產生泡沫現象。

3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，都不能利用基質生長，但并不會死亡，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。當溶解氧不足，且系統是低負荷運行時，容易產生反硝化泡沫。

4曝氣方式

不同曝氣方式所產生的氣泡不同，而微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利于產生生物泡沫，并且泡沫層易集中于曝氣強度低的區域。

5溫度

與生物泡沫形成有關的菌類都有各自適宜的生長溫度和最佳溫度，當環境或水溫有利于菌類生長時，就可能產生泡沫現象。不僅如此，溫度還會對活性污泥系統中的微生物群落產生影響，導致生物泡沫的產生，這可以從許多生物泡沫的產生具有季節性看出。

泡沫的危害

 

 

1.影響儀表的正常顯示，特別是采用DCS自動控制的污水處理廠，會造成系統的誤操作。對超聲波液位計來說，會造成虛假液位，嚴重時引起泵的空轉；污水處理站總排口采用明渠流量計的，可能會造成總排口污水流量的誤差。

2.影響環境。大量的生物泡沫產生后，蔓延到走道板上，影響正常的維護。生物泡沫冬可能會結冰，清理較困難；夏天會遇風飄蕩，形成不良氣味，嚴重污染環境。

3.采用表面曝氣的設備的工藝，生物泡沫具有粘滯性，會阻止正常的曝氣充氧，使混合液的溶解氧降低。

4.有的生物泡沫還可能進入二沉池，造成外排水的SS、CODcr等污染物增加。

泡沫的控制方法

 

1噴灑水

高速噴灑的水流或水珠能打碎浮在水面的氣泡，被打散的部分污泥顆粒重新恢復沉降性能，可以減少泡沫。通過噴灑水，可以減少泡沫，如果對好氧池做噴淋，則可以達到長期消泡的效果。盡管噴灑水不能從根本上消泡，卻是一種最簡單、最常用的物理方法。

2投加化學藥劑

投加化學藥劑可以在短時間內解決泡沫問題，而且操作簡單。但投加化學藥劑在解決泡沫問題的同時也會對污泥產生很大的影響，而且使用化學藥劑后，對出水水質會產生較大影響和剩余物質的處理也都是問題。

常見的投加藥劑：

（1）投加氯和氧化劑；

（2）投加混凝劑；

（3）投加消泡劑和植物油。

3縮短污泥停留時間

降低曝氣池的污泥停留時間，也就是降低細胞平均停留時間，能有效控制活性污泥過程中的生物泡沫。降低污泥停留時間，實質上是種生物篩選策略，即利用發泡微生物平均世代時間較長的特點，抑制發泡微生物在曝氣池中的過度增殖或將其排除出去，達到控制生物泡沫的目的。

4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或固定填料，使一些易產生污泥膨脹和泡沫的微生物固著生長，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生。

一位十幾年經驗的污師的案例分析

 

泡沫，由不溶性氣體分散在液體或熔融固體中所形成的分散物系。泡沫有很多形態，不過人們最喜歡的應該是五彩斑斕的這種吧！所以也就引申出其他含義，表面繁花似錦，內部空空如也，表示沒有根基的繁榮終會像泡沫一樣破裂！

例如房地產泡沫！這是80后的我聽過報道最多的泡沫了，80后的朋友應該很多人聽過牛刀這一“公知”，此人為“空軍”（唱空樓市的人群的代名詞）的領軍人物，08年畢業開始關注樓市，此人一直在唱衰樓市，鼓吹房地產泡沫，我也一直盼望樓市泡沫能夠破掉，好實現買房的夢想，后來才發現原來樓市是氣球，雖然也是個泡泡，但是很有韌性，相信很多聽他話沒買房子的人都恨死了此人！

所以流傳出一句話：信牛刀住牛棚！這個案例當然不是分析樓市泡沫形成的原因和處理措施的，況且我也沒這個能力。今天幾篇案例分享專門講一下生化系統中的泡沫，泡沫的形態，形成機理，解決辦法。

之前看過一個新聞，講的是外國一個護士在看電視的時候，發現主持人頸部異常，懷疑得了甲狀腺癌，后來聯系到主持人之后，通過檢查還真是甲狀腺癌早期，主持人也因為發現及時目前正在康復的階段。這叫行家一出手就知有沒有！其實經驗豐富的污師都可以不通過數據來判斷系統運行情況！只需池子上面站一站（看水面，聞氣味），量桶里面看一看（SV實驗）。希望通過幾個案例讓大家可以通過泡沫第一時間判斷系統出現的問題。

今天案例介紹一下沖擊泡沫（非絲狀菌膨脹泡沫）、表面活性劑泡沫、反硝化泡沫、過氧化泡沫、加堿導致的泡沫。

1、沖擊泡沫（非絲狀菌膨脹泡沫）

1).原理

為什么叫非絲狀菌膨脹？因為原因不是絲狀菌過量繁殖導致的膨脹，但是膨脹表現卻和絲狀菌膨脹的情形差不多，都具有沉淀性能嚴重下降，二沉池跑泥嚴重，SV最高可達90%。

具體說下兩者的區別，非絲狀菌膨脹是因為過高的碳源進入系統，在高基質下，細菌吸附的碳源代謝不了，并在細菌表面分泌出親水性多糖，并部分進入系統，細菌處于對數期，這時候細菌具有最強的活性，導致菌膠團解體。

絲狀菌膨脹是因為絲狀菌的過渡繁殖，絲狀菌伸出菌膠團，并與其相鄰的絲狀菌形成松散的絮團，導致絮團密度減少嚴重影響沉降性能。其中最明顯的表觀區別是：絲狀菌膨脹曝氣池沒有泡沫產生，而非絲膨脹有！所以我們來了解一下非絲膨脹的泡沫。

需要注意的是：

絲狀菌為菌膠團的骨架，本身具有很強的代謝能力，菌膠團細菌吸附在其身上來保證菌膠團的穩固性，卻因為其自身難以沉降的原因讓人們避之不及，我想它心里一定不服氣：同樣一身綠毛，卻只說我是妖精！目前的很多設計方案里面會增加抑制絲狀菌的繁殖措施，例如增加厭氧或生物選擇器。經了解目前有研究采用MBR來利用絲狀菌為優勢菌來處理污水！

2).案例

我公司是AO脫氮工藝，平常在A池中投加甲醇作為碳源，甲醇存放在容積1立方的藥劑桶內，晚上藥劑桶底部閥門脫落，大量甲醇進入系統，現在曝氣池有很多泡沫，如圖，SV漲到80以上，二沉池出水帶泥，而且出水COD和氨氮超標。

 

3).分析：

（1）該案例發生在樓主的公司，甲醇儲罐是臨時拖來的藥劑桶，底部排放閥人為改造了一下，導致不牢固脫落，大量甲醇進入系統，甲醇在A池消耗不了進入曝氣池，導致非絲膨脹，異養菌代謝不了的碳源，隨著推流派排出系統，導致COD升高，水中粘性多糖在曝氣的作用下形成堆積性泡沫，因為異養菌的大量繁殖爭奪氧氣，使硝化反應受到影響，導致出水氨氮升高。

（2）該案例著重講一下沖擊泡沫的形態，通過其形態就可以判斷系統出現的問題，這就是中醫“望聞問切”中的望！

顏色：

正常健康的系統沖擊性泡沫的顏色為亮白色，但是如果之前系統污泥就部分解體，之前活性不強而解體的活性污泥會吸附在泡沫上，使泡沫帶顏色，所以說顏色不是判斷沖擊泡沫的要點！

體態：

泡沫大小不一，泡沫粘性較大，大氣泡形狀一般被拉伸成橢圓狀，而氣泡不破，這是判斷沖擊性泡沫的關鍵點，也是和表面活性劑泡沫的不同之處！

堆積性：

堆積性很好，最高可達一米以上，而且很輕，風大會將其刮出池子。

4).措施：

（1）投加消泡劑，消除泡沫；

（2）二沉池進口投加PAC，增加污泥的沉降性，防止過多污泥流速;

（3）停止進水，悶爆;

（4）停止壓泥／投加同類型污泥，提高MLSS;

2、表面活性劑泡沫

 

1).案例：

水質為制備奶油的廢水，廢水通過車間流入污水處理勻質調節池，調節池利用穿孔曝氣作為攪拌，今天突然調節池表面有一層白色泡沫，如圖，

平常很少出現，去年上半年出現過一次，請問什么情況？怎么處理？

2).分析：

(1)該廢水為奶油制備廢水，奶油車間需要添加乳化劑，通過泡沫來判斷是車間來水乳化劑加多了，乳化劑的主要成分就是表面活性劑，利用表面活性劑的兩性作用使油均勻分布在水中，這就叫乳化！

在乳化劑的投加量正好或者不足時，不會產生泡沫，就像洗頭時，第一遍用很多的洗發水（主要成分表面活性劑）但是泡沫不是很多，不是洗發水不好，是因為頭上油太多了，洗發水大部分和油結合，剩余表活較少，所以泡沫不多，但是第二遍的時候，用很少的洗發水卻能洗出很多泡沫，這是因為大部分表活沒有消耗，在水中通過改變水面張力，產生了很多泡沫。

(2)表面活性劑泡沫形態：

顏色：

正常健康系統中，表活泡沫為純白色有時泡沫會有五彩的顏色（這個顏色的唯一性就可以判斷是否表活泡沫）；.體態：

這個不多講，有大小不一的，有小而緊密的，這個可以通過平常的家務勞動來積累經驗，肥皂，洗衣服，洗衣液和洗潔精的泡沫大小都是有區別的，雖然大小不一，密度不一，但是你只要記住這些泡沫就是表活泡沫就可以了！這些泡沫形狀是判斷表活泡沫和沖擊泡沫的區別點！

堆積性：

表面活性劑泡沫的堆積性很好，有時候可達數米。

3).措施：

（1）廢水增加氣浮或者混凝預處理；

（2）進水含量大，可以考慮高級氧化；

（3）投加消泡劑；

（4）投加重油（一般人可能不敢采用）；

（5）生產過程中控制表活用量；

（6）提高污泥濃度也有一定效果。

3、反硝化泡沫

1).案例：

工藝為二級AO，在A1池面上經常有一層厚厚黑黑的浮渣，里面包裹著氣泡。

請問浮渣是什么原因形成的？對系統有什么影響？采取什么措施？

2).分析：

（1）A1池的浮渣是反硝化泡沫攜帶污泥上浮導致的，根本原因是污泥部分解體，解體污泥吸附在反硝化泡沫上上浮水面，經過積累導致了與生化系統隔絕的浮渣。

而二沉池的氣泡是也是反硝化氣泡，但是因為二沉池反硝化為內源呼吸反硝化，因為代謝緩慢，產生的氮氣不足以把污泥攜帶上來。

反硝化上浮的情況一般發生在泥齡過長，污泥老化；負荷低，長時間處于內源呼吸狀態；還有攪拌機效率不高（攪動力度不夠導致吸附在氣泡上的污泥不能及時脫離，上浮到水面），攪拌不均勻（部分污泥在池子堆積）的時候。

（2）對系統影響很小，只不過不美觀，活性污泥的根本在菌膠團，解體的污泥活性低且吸附參與污染物代謝能力比較弱，所以吸附在泡沫上上浮對系統影響不大。

（3）反硝化泡沫引起的浮渣發生在缺氧環境下，如果發現缺氧池或者缺氧環境下出現混合著氣泡的浮泥，基本可以判斷是反硝化泡沫導致的，這里不做過多描述了。

3).措施：

（1）在保證硝化細菌的泥齡下適量壓泥；

（2）投加碳源，污泥復壯；

（3）更換或增加攪拌機；

（4）噴淋水噴淋；

（5）把攪拌機提起水面，把浮渣攪下去。不過幾天之后浮渣還會繼續出現。

4、過氧化泡沫

過氧化會產生泡沫嗎？水體當中的污泥過氧化是不會產生泡沫的！過氧化時污泥發白，細菌自身內源呼吸了，消耗了細菌表面的多糖，解體之后形成不了形成不了產生泡沫或浮渣的粘性水體或者粘性絮體。

那過氧化泡沫不存在嗎？存在！不過存在于與系統隔絕的浮泥中！

1).案例：

這是我第一次調試的經歷，因為是半路出家，很多操作依賴于工具書上，因為污水處理先于排水單位的投運，所以水量很少，所以我把曝氣池的曝氣量開的很小，所以導致一部分污泥上浮，后來因為浮泥太多，領導讓把曝氣開大，部分浮泥在曝氣較小的地方堆積不沉淀，不過經過時間推移浮泥慢慢變成灰白色泡沫了！

2).分析：

（1）此灰白泡沫即為過氧化泡沫，過氧化產生的條件就是浮泥，曝氣攪動水面與充氧。浮泥在水面上通過曝氣的攪拌使其處于濕潤狀態而曝氣剩余的氧為浮泥自身內源呼吸提供了氫受體，幾個條件滿足浮泥就自身消化了，在有機質代謝完之后就形成了灰白色的過氧化泡沫。

（2）過氧化泡沫形態

.顏色：過氧化泡沫顏色呈灰白色

.體態：泡沫很小且大小比較均一，感官密度較緊密，基本沒有黏連性。

.堆積性：堆積性很差，最高不超過30公分。

3).措施：

（1）人工打撈；

（2）加大曝氣量，防止浮泥的產生；

（3）噴淋水噴淋。

5、加堿導致的泡沫

因為此泡沫為脫氮工藝非正常態下導致的泡沫，泡沫大易破碎，可結合PH值判斷停止加堿后泡沫過幾天就消失了。

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