污水處理泡沫成因及控制方法

      在污水處理過程中常常會遇到生化池產(chǎn)生大量的泡沫的情況，而且如果靜止時，就會從池中溢出,引起外部設(shè)備外部池壁的嚴(yán)重污染，使操作條件惡化，嚴(yán)重影響了周圍的環(huán)境。

一、泡沫的類型

　　1、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(zhì)并不適應(yīng)，對生長環(huán)境的不適應(yīng)，容易形成泡沫。隨著污泥對水質(zhì)的適應(yīng)，泡沫會減少。

　　2.曝氣池啟動初期，污泥相對較少，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(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)象會逐漸消失。

　　2、反硝化泡沫

　　活性污泥處理系統(tǒng)以低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，在沉淀池或曝氣不足的地方會發(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降低污泥密度并帶動部分污泥上浮，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。

　　3、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(nèi)，而極性基團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。

　　4、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動力。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(dāng)水中存在油、脂類物質(zhì)和含脂微生物時，則易產(chǎn)生表面泡沫現(xiàn)象。

　　二、泡沫產(chǎn)生的因素

　　1、污泥停留時間

　　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(chǎn)生泡沫現(xiàn)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(nèi)的污泥停留時間，易形成穩(wěn)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(dāng)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(chǎn)生泡沫的微生物群落對pH的極限。因此當(dāng)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(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)荷運行時，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，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象。不僅如此，溫度還會對活性污泥系統(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。

　　三、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(tǒng)的誤操作。對超聲波液位計來說，會造成虛假液位，嚴(yán)重時引起泵的空轉(zhuǎn);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(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。生物泡沫冬可能會結(jié)冰，清理較困難;夏天會遇風(fēng)飄蕩，形成不良?xì)馕?，?yán)重污染環(huán)境。

　　3、溶解氧降低

　　采用表面曝氣的設(shè)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、出水水質(zhì)變差

　　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。

　　四、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(xué)藥劑

　　投加化學(xué)藥劑可以在短時間內(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也會對污泥產(chǎn)生很大的影響，而且使用化學(xué)藥劑后，對出水水質(zhì)會產(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、縮短污泥停留時間

　　降低曝氣池的污泥停留時間，也就是降低細(xì)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(zhì)上是種生物篩選策略，即利用發(fā)泡微生物平均世代時間較長的特點，抑制發(fā)泡微生物在曝氣池中的過度增殖或?qū)⑵渑懦鋈?，達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。