【經(jīng)驗(yàn)】生化曝氣池泡沫問題全解析及控制辦法

一、啟動(dòng)泡沫

1.曝氣池啟動(dòng)初期，曝氣池中的污泥對(duì)污水的水質(zhì)并不適應(yīng)，對(duì)生長環(huán)境的不適應(yīng)，容易形成泡沫。隨著污泥對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)，泡沫會(huì)減少。

2.曝氣池啟動(dòng)初期，污泥相對(duì)較少，污泥負(fù)荷較高，容易產(chǎn)生泡沫。污泥量增加后，泡沫會(huì)逐漸消失。

3.活性污泥工藝運(yùn)行啟動(dòng)初期，由于污水中含有一些表面活性物質(zhì)，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(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。

二、反硝化泡沫

活性污泥處理系統(tǒng)以低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)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?dú)?，氮?dú)獾尼尫旁谝欢ǔ潭壬蠒?huì)降低污泥密度并帶動(dòng)部分污泥上浮，從而出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象，產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不很穩(wěn)定。

三、表面活性劑泡沫

污水中的表面活性劑和淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等表面活性物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上都表現(xiàn)為含有極性-非極性基團(tuán)即所謂雙親分子。在曝氣的條件下，非極性基團(tuán)一端伸入氣泡內(nèi)，而極性基團(tuán)選擇性地被親水物質(zhì)所吸附，使親水性物質(zhì)的表面轉(zhuǎn)化成疏水性物質(zhì)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(guān)的微生物大都含有脂類物質(zhì)，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。

泡沫產(chǎn)生的因素

 

1、污泥停留時(shí)間

產(chǎn)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(shí)間有利于這些微生物的生長。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(xiàn)象。另外，一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時(shí)間就會(huì)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。

2、pH值 

不同的絲狀微生物對(duì)pH的要求不一樣，amarae的生長對(duì)pH值極敏感，最適宜的pH值為7.8，當(dāng)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?yàn)榈偷膒H值超過了產(chǎn)生泡沫的微生物群落對(duì)pH的極限。因此當(dāng)pH值為5.0時(shí)，就能有效控制其生長。但是pH值的變化也會(huì)引起活性污泥的不適應(yīng)，從而產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。

3溶解氧

生物泡沫中的諾卡氏菌群是嚴(yán)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，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(xiàn)有的脫氮除磷系統(tǒng)中的缺氧段或是厭氧段，仍可以順利生產(chǎn)。當(dāng)溶解氧不足，且系統(tǒng)是低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，容易產(chǎn)生反硝化泡沫。

4曝氣方式

不同曝氣方式所產(chǎn)生的氣泡不同，而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。

5溫度

與生物泡沫形成有關(guān)的菌類都有各自適宜的生長溫度和最佳溫度，當(dāng)環(huán)境或水溫有利于菌類生長時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。不僅如此，溫度還會(huì)對(duì)活性污泥系統(tǒng)中的微生物群落產(chǎn)生影響，導(dǎo)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(jié)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，會(huì)造成系統(tǒng)的誤操作。對(duì)超聲波液位計(jì)來說，會(huì)造成虛假液位，嚴(yán)重時(shí)引起泵的空轉(zhuǎn)；污水處理站總排口采用明渠流量計(jì)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(hù)。生物泡沫冬可能會(huì)結(jié)冰，清理較困難；夏天會(huì)遇風(fēng)飄蕩，形成不良?xì)馕叮瑖?yán)重污染環(huán)境。

3.采用表面曝氣的設(shè)備的工藝，生物泡沫具有粘滯性，會(huì)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(jìn)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(fù)沉降性能，可以減少泡沫。通過噴灑水，可以減少泡沫，如果對(duì)好氧池做噴淋，則可以達(dá)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(xué)藥劑

投加化學(xué)藥劑可以在短時(shí)間內(nèi)解決泡沫問題，而且操作簡單。但投加化學(xué)藥劑在解決泡沫問題的同時(shí)也會(huì)對(duì)污泥產(chǎn)生很大的影響，而且使用化學(xué)藥劑后，對(duì)出水水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生較大影響和剩余物質(zhì)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(shí)間

降低曝氣池的污泥停留時(shí)間，也就是降低細(xì)胞平均停留時(shí)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(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)間較長的特點(diǎn)，抑制發(fā)泡微生物在曝氣池中的過度增殖或?qū)⑵渑懦鋈ィ_(dá)到控制生物泡沫的目的。

4向曝氣反應(yīng)器內(nèi)投加載體

在一些活性污泥系統(tǒng)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生長，這既能增加曝氣池內(nèi)的生物量、提高處理效果，又能減少或控制泡沫的產(chǎn)生。

一位十幾年經(jīng)驗(yàn)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(tài)，不過人們最喜歡的應(yīng)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(nèi)部空空如也，表示沒有根基的繁榮終會(huì)像泡沫一樣破裂！

例如房地產(chǎn)泡沫！這是80后的我聽過報(bào)道最多的泡沫了，80后的朋友應(yīng)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(lǐng)軍人物，08年畢業(yè)開始關(guān)注樓市，此人一直在唱衰樓市，鼓吹房地產(chǎn)泡沫，我也一直盼望樓市泡沫能夠破掉，好實(shí)現(xiàn)買房的夢(mèng)想，后來才發(fā)現(xiàn)原來樓市是氣球，雖然也是個(gè)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(gè)案例當(dāng)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(gè)能力。今天幾篇案例分享專門講一下生化系統(tǒng)中的泡沫，泡沫的形態(tài)，形成機(jī)理，解決辦法。

之前看過一個(gè)新聞，講的是外國一個(gè)護(hù)士在看電視的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)主持人頸部異常，懷疑得了甲狀腺癌，后來聯(lián)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?yàn)榘l(fā)現(xiàn)及時(shí)目前正在康復(fù)的階段。這叫行家一出手就知有沒有！其實(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的污師都可以不通過數(shù)據(jù)來判斷系統(tǒng)運(yùn)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(shí)驗(yàn)）。希望通過幾個(gè)案例讓大家可以通過泡沫第一時(shí)間判斷系統(tǒng)出現(xiàn)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(dǎo)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?yàn)樵虿皇墙z狀菌過量繁殖導(dǎo)致的膨脹，但是膨脹表現(xiàn)卻和絲狀菌膨脹的情形差不多，都具有沉淀性能嚴(yán)重下降，二沉池跑泥嚴(yán)重，SV最高可達(dá)90%。

具體說下兩者的區(qū)別，非絲狀菌膨脹是因?yàn)檫^高的碳源進(jìn)入系統(tǒng)，在高基質(zhì)下，細(xì)菌吸附的碳源代謝不了，并在細(xì)菌表面分泌出親水性多糖，并部分進(jìn)入系統(tǒng)，細(xì)菌處于對(duì)數(shù)期，這時(shí)候細(xì)菌具有最強(qiáng)的活性，導(dǎo)致菌膠團(tuán)解體。

絲狀菌膨脹是因?yàn)榻z狀菌的過渡繁殖，絲狀菌伸出菌膠團(tuán)，并與其相鄰的絲狀菌形成松散的絮團(tuán)，導(dǎo)致絮團(tuán)密度減少嚴(yán)重影響沉降性能。其中最明顯的表觀區(qū)別是：絲狀菌膨脹曝氣池沒有泡沫產(chǎn)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(tuán)的骨架，本身具有很強(qiáng)的代謝能力，菌膠團(tuán)細(xì)菌吸附在其身上來保證菌膠團(tuán)的穩(wěn)固性，卻因?yàn)槠渥陨黼y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(shè)計(jì)方案里面會(huì)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(jīng)了解目前有研究采用MBR來利用絲狀菌為優(yōu)勢(shì)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(nèi)，晚上藥劑桶底部閥門脫落，大量甲醇進(jìn)入系統(tǒng)，現(xiàn)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(biāo)。

 

3).分析：

（1）該案例發(fā)生在樓主的公司，甲醇儲(chǔ)罐是臨時(shí)拖來的藥劑桶，底部排放閥人為改造了一下，導(dǎo)致不牢固脫落，大量甲醇進(jìn)入系統(tǒng)，甲醇在A池消耗不了進(jìn)入曝氣池，導(dǎo)致非絲膨脹，異養(yǎng)菌代謝不了的碳源，隨著推流派排出系統(tǒng)，導(dǎo)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?yàn)楫愷B(yǎng)菌的大量繁殖爭奪氧氣，使硝化反應(yīng)受到影響，導(dǎo)致出水氨氮升高。

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

顏色：

正常健康的系統(tǒng)沖擊性泡沫的顏色為亮白色，但是如果之前系統(tǒng)污泥就部分解體，之前活性不強(qiáng)而解體的活性污泥會(huì)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(diǎn)！

體態(tài)：

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(guān)鍵點(diǎn)，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(dá)一米以上，而且很輕，風(fēng)大會(huì)將其刮出池子。

4).措施：

（1）投加消泡劑，消除泡沫；

（2）二沉池進(jìn)口投加PAC，增加污泥的沉降性，防止過多污泥流速;

（3）停止進(jìn)水，悶爆;

（4）停止壓泥／投加同類型污泥，提高M(jìn)LSS;

2、表面活性劑泡沫

 

1).案例：

水質(zhì)為制備奶油的廢水，廢水通過車間流入污水處理勻質(zhì)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池利用穿孔曝氣作為攪拌，今天突然調(diào)節(jié)池表面有一層白色泡沫，如圖，

平常很少出現(xiàn)，去年上半年出現(xiàn)過一次，請(qǐng)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(shí)，不會(huì)產(chǎn)生泡沫，就像洗頭時(shí)，第一遍用很多的洗發(fā)水（主要成分表面活性劑）但是泡沫不是很多，不是洗發(fā)水不好，是因?yàn)轭^上油太多了，洗發(fā)水大部分和油結(jié)合，剩余表活較少，所以泡沫不多，但是第二遍的時(shí)候，用很少的洗發(fā)水卻能洗出很多泡沫，這是因?yàn)榇蟛糠直砘顩]有消耗，在水中通過改變水面張力，產(chǎn)生了很多泡沫。

(2)表面活性劑泡沫形態(tài)：

顏色：

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

這個(gè)不多講，有大小不一的，有小而緊密的，這個(gè)可以通過平常的家務(wù)勞動(dòng)來積累經(jīng)驗(yàn)，肥皂，洗衣服，洗衣液和洗潔精的泡沫大小都是有區(qū)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(qū)別點(diǎn)！

堆積性：

表面活性劑泡沫的堆積性很好，有時(shí)候可達(dá)數(shù)米。

3).措施：

（1）廢水增加氣浮或者混凝預(yù)處理；

（2）進(jìn)水含量大，可以考慮高級(jí)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(chǎn)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(jí)AO，在A1池面上經(jīng)常有一層厚厚黑黑的浮渣，里面包裹著氣泡。

請(qǐng)問浮渣是什么原因形成的？對(duì)系統(tǒng)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(dǎo)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(jīng)過積累導(dǎo)致了與生化系統(tǒng)隔絕的浮渣。

而二沉池的氣泡是也是反硝化氣泡，但是因?yàn)槎脸胤聪趸癁閮?nèi)源呼吸反硝化，因?yàn)榇x緩慢，產(chǎn)生的氮?dú)獠蛔阋园盐勰鄶y帶上來。

反硝化上浮的情況一般發(fā)生在泥齡過長，污泥老化；負(fù)荷低，長時(shí)間處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)；還有攪拌機(jī)效率不高（攪動(dòng)力度不夠?qū)е挛皆跉馀萆系奈勰嗖荒芗皶r(shí)脫離，上浮到水面），攪拌不均勻（部分污泥在池子堆積）的時(shí)候。

（2）對(duì)系統(tǒng)影響很小，只不過不美觀，活性污泥的根本在菌膠團(tuán)，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(duì)系統(tǒng)影響不大。

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

3).措施：

（1）在保證硝化細(xì)菌的泥齡下適量壓泥；

（2）投加碳源，污泥復(fù)壯；

（3）更換或增加攪拌機(jī)；

（4）噴淋水噴淋；

（5）把攪拌機(jī)提起水面，把浮渣攪下去。不過幾天之后浮渣還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)。

4、過氧化泡沫

過氧化會(huì)產(chǎn)生泡沫嗎？水體當(dāng)中的污泥過氧化是不會(huì)產(chǎn)生泡沫的！過氧化時(shí)污泥發(fā)白，細(xì)菌自身內(nèi)源呼吸了，消耗了細(xì)菌表面的多糖，解體之后形成不了形成不了產(chǎn)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(tǒng)隔絕的浮泥中！

1).案例：

這是我第一次調(diào)試的經(jīng)歷，因?yàn)槭前肼烦黾?，很多操作依賴于工具書上，因?yàn)槲鬯幚硐扔谂潘畣挝坏耐哆\(yùn)，所以水量很少，所以我把曝氣池的曝氣量開的很小，所以導(dǎo)致一部分污泥上浮，后來因?yàn)楦∧嗵?，領(lǐng)導(dǎo)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(jīng)過時(shí)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(chǎn)生的條件就是浮泥，曝氣攪動(dòng)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(tài)而曝氣剩余的氧為浮泥自身內(nèi)源呼吸提供了氫受體，幾個(gè)條件滿足浮泥就自身消化了，在有機(jī)質(zhì)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(tài)

.顏色：過氧化泡沫顏色呈灰白色

.體態(tài)：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(chǎn)生；

（3）噴淋水噴淋。

5、加堿導(dǎo)致的泡沫

因?yàn)榇伺菽瓰槊摰に嚪钦B(tài)下導(dǎo)致的泡沫，泡沫大易破碎，可結(jié)合PH值判斷停止加堿后泡沫過幾天就消失了。

  水質(zhì)檢測  、水質(zhì)、環(huán)保