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污水處理* 生物泡沫的形成機(jī)理及控制方法
生物泡沫：由于絲狀微生物的異常生長(zhǎng)，與氣泡、絮體顆?；旌隙傻呐菽渚哂蟹€(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)。
生物泡沫對(duì)污水廠的運(yùn)行的影響有很多：
（1）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(duì)機(jī)械表曝方式影響zui大。
（2）當(dāng)混有泡沫的曝氣池混合液進(jìn)入二沉池后，泡沫裹帶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，在冬季氣溫較低時(shí)會(huì)因結(jié)冰影響二沉池吸（刮）泥橋（機(jī)）的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
（3）生物泡沫蔓延到走道板上，影響巡檢和設(shè)備維修。夏季生物泡沫隨風(fēng)飄蕩，產(chǎn)生一系列環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題，影響周圍行人的衛(wèi)生健康。冬季結(jié)冰后，清理困難，還可能滑倒巡檢和維修人員。
（4）回流污泥中含有泡沫會(huì)引起類似的浮選的現(xiàn)象，損壞污泥正常性能，生物泡沫隨排泥進(jìn)入泥區(qū)，干擾污泥濃縮和污泥消化的順利進(jìn)行。
02、生物泡沫的形成及影響因素
1、生物泡沫的形成機(jī)理
①與泡沫有關(guān)的微生物大都含有脂類物質(zhì)，如M.parvicella的脂類含量達(dá)干重的35%。因此，這類微生物比水輕，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(wěn)定。
③曝氣氣泡產(chǎn)生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要?jiǎng)恿?。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(dāng)水中存在油、脂類物質(zhì)和含脂微生物時(shí)，則易產(chǎn)生表面泡沫現(xiàn)象。
2、生物泡沫形成的主要因素
①污泥停留時(shí)間。由于產(chǎn)生泡沫的微生物普遍生長(zhǎng)速率較低、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，所以長(zhǎng)污泥停留時(shí)間(SRT)都會(huì)有利于這些微生物的生長(zhǎng)。如采用延時(shí)曝氣方式就易產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象，而且一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時(shí)間就獨(dú)立于曝氣池內(nèi)的污泥停留時(shí)間，易形成穩(wěn)定持久的泡沫。
②pH值。有報(bào)道指出：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。Nocardiaamarae的生長(zhǎng)對(duì)pH值極敏感，zui適宜的pH值為7.8，當(dāng)pH值為5.0時(shí)，就能有效控制其生長(zhǎng)。Microthrixparvicellazui適宜pH值為7.7～8.0。
③溶解氧(DO)。Nocardia是嚴(yán)格的好氧菌，在缺氧或厭氧條件下，不易生長(zhǎng)，但也不死亡。Microthrixparvicella卻能忍受缺氧狀態(tài)。
④溫度。與生物泡沫形成有關(guān)的菌類都有各自適宜的生長(zhǎng)溫度和*溫度(見(jiàn)下圖)，當(dāng)環(huán)境或水溫有利于它們生長(zhǎng)時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。
⑤憎水性物質(zhì)。雖然原理不很清楚，但有試驗(yàn)說(shuō)明，不溶性或憎水性物質(zhì)(如油、脂類等)有利于放線菌的生長(zhǎng)。
⑥曝氣方式。據(jù)觀察，不同曝氣方式產(chǎn)生的氣泡不同，微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利于產(chǎn)生生物泡沫，并且泡沫層易集中于曝氣強(qiáng)度低的區(qū)域。
03、生物泡沫的控制方法
①噴灑水。這是一種zui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(fù)沉降性能，但絲狀細(xì)菌仍然存在于混合液中，所以，不能根本消除泡沫現(xiàn)象。
②投加消泡劑?？梢圆捎镁哂袕?qiáng)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(zhǎng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應(yīng)用的殺菌劑普遍存在負(fù)作用，因?yàn)檫^(guò)量或投加位置不當(dāng)，會(huì)大量降低反應(yīng)池中絮成菌的數(shù)量及生物總量。
③降低污泥齡。一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(zhǎng)生長(zhǎng)期的放線菌的生長(zhǎng)。有實(shí)踐證明，當(dāng)污泥停留時(shí)間在5～6d時(shí)，能有效控制Nocardia菌屬的生長(zhǎng)，以避免由其產(chǎn)生的泡沫問(wèn)題。但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當(dāng)需要硝化時(shí)，則污泥停留時(shí)間在寒冷季節(jié)至少需要6d，這與采用此法矛盾；另外，Microthrixparvicella和一些絲狀菌卻不受污泥齡變化的影響。
④回流厭氧消化池上清液。已有試驗(yàn)表明，采用厭氧消化池上清液回流到曝氣池的方法，能控制曝氣池表面的氣泡形成。厭氧消化池上清液的主要作用是能抑制Rhodococcus菌，但利用此法在幾個(gè)污水處理廠進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，并沒(méi)有取得象實(shí)驗(yàn)室那樣的成功。由于厭氧消化池上清液中含有高濃度好氧底物和氨氮，它們都會(huì)影響zui后的出水質(zhì)量，應(yīng)慎重采用。
⑤投加特別微生物。有研究提出，一部分特殊菌種可以消除Nocardia菌的活力，其中包括原生動(dòng)物腎形蟲(chóng)等。另外，增加捕食性和拮抗性的微生物，對(duì)部分泡沫細(xì)菌有控制作用。
⑥選擇器。選擇器是通過(guò)創(chuàng)造各種反應(yīng)環(huán)境(氧、有機(jī)負(fù)荷或污泥濃度等)，以選擇優(yōu)長(zhǎng)的微生物，淘汰其他微生物。有研究報(bào)道：好氧選擇器能一定程度地控制M.parvicella，但對(duì)Nocardia菌屬無(wú)大影響；而缺氧選擇器對(duì)Nocardia菌屬有控制作用，卻對(duì)M.parvicella無(wú)作用。