污水厂生物泡沫的控制的探讨

对于北方地区的一些污水厂来说，一年四季中又去又来的不仅仅是春天的娇艳的花朵，还有生物池上满池的泡沫，每到季节交替的时段中，出现在生物池上满满的泡沫往往让运行人员头大，各种措施轮番上阵，经常让运行人员疲于劳作，有时还不见得效果明显。随着春天在北方地区的快速过境，很多污水厂又开始为这些泡沫发愁起来。

污水厂的泡沫分为多种类型，在之前的公众号文章里都有叙述，详见《泡沫之季上，下》，今天会对前两篇讨论的内容进行深入的一些探讨，大家可以先从前两篇内容进行了解下污水厂的各种泡沫的问题。

在四季交替明显的地区的一个运行稳定的污水厂，冬季到春季过程中大量出现的泡沫，是褐色的，表面粘稠的泡沫，这些泡沫不易破碎，基本不会随着水流方向流动，一般都堆积起来，在空气交流快，阳光充足的地方，甚至会堆积成硬壳，浮在生物池表面。影响生物池的表观影响，同时大量溢出到生物池过道的生物泡沫对运行人员巡视检查也会造成滑跌的危险，同时一部分的泡沫随曝气池出口进入二沉池，会增大二沉池出水的悬浮物，造成二沉出水的COD升高，增大深度处理的运行压力。

从公众号前面的文章中，可以了解到污水厂内的生物泡沫主要来源是诺卡氏菌（Nocardia）和M小球菌（M.parvicella），这两种菌种和长污泥龄是有很密切的关系。在北方地区的冬季，为了克服冬季低温对微生物的活性制约，大部分污水厂会在冬季水温下降的期间，进行污泥浓度的提升，高污泥浓度也就意味着更长的污泥龄，这是造成生物泡沫的主要运行根源之一。小球

北方的冬季还有居民的生活习性的改变，冬季为了保证体内的脂肪含量，饮食结构会发生以肉食结构为主的变化，而生物泡沫的生长在很多研究中也表明与动物类油脂有很大关系，诺卡氏菌的细菌细丝都适合在油脂和油上生长。当进水中的油类物质较多，并且在污水厂中缺少主要的油脂去除油的装置或者设施的时候，污水处理的生物工艺就会遭受更多的生物泡沫问题。如果在一些饭店强制装设了隔油池等油脂初期去除的设施，接纳的污水厂所受泡沫问题的影响就会较小。还要注意在一些包含大量油脂和油脂的分离物（比如动物的残渣，制油的残渣等）的处理也会导致生物池内大量的生物泡末产生。

在一些污水厂出现大量生物泡沫的时期，会简单的认为降低曝气就可以减少泡沫的产生，但是诺卡氏菌和M小球菌对溶解氧的变化其实并不是很敏感，而且降低曝气量会造成系统内的溶解氧下降，从而导致活性污泥系统对COD和氨氮的去除能力下降，造成出水水质超标。而长期的低溶氧又会诱发低溶氧的丝状菌爆发，因此从工艺角度来说，降低曝气并不是缓解生物泡沫的有效方法。

当系统内出现大量生物泡沫时，在生物池一些流动性差的区域，比如有结构梁的位置，会阻挡生物池内的水流的通畅流动，就会使生物泡沫形成堆积，积累成更大型的生物泡沫层，在冬季表面就会结成厚实的浮泥冰层，导致生物池表观恶劣。这种情况与生物池的池体结构有很大的关系，在设计中应尽量避免这种与生物池表面结合紧密的构造结构，造成生物泡沫的局部堆积。

在出现生物泡沫的时候，一些操作人员会采用投加消泡剂来试图消除生物泡沫，但其实这种做法并不会起到很明显的效果，因为消泡剂的作用是对化学泡沫产生作用的，而生物泡沫的构成更稳定，化学消泡剂对这种生物泡沫的作用并不对症，也没有相关的研究和实践表明化学消泡剂对生物泡沫会起到很好的消除作用，因此在实际运行中，化学消泡剂不应在对生物泡沫的消除中使用，运营管理人员要明确生物泡沫的成因和化学消泡剂的作用原理的不同，以免出现病急乱投医，造成运营成本的无效增加。

也有污水厂使用小型的泡沫回收或者抽吸装置的，通过物理方法把生物池表面泡沫抽吸到生物池下层水面内，但是由于这种方式不能大面积的覆盖整个生物池，无法将整个生物池表面的生物污泥抽吸下去，并且这种物理方法没有从微生物本质改变诺卡氏菌和M小球菌占据主导地位的活性污泥，这部分泡沫被抽入液面下后，会在没有向下流的区域重新回到生物池表面形成新的泡沫。

一些灭杀丝状菌的方法，比如在回流污泥中添加消毒剂，但是诺卡氏菌和M小球菌一般会在活性污泥絮凝体的内部生长，添加在活性污泥系统的消毒剂并不能有效的穿透絮凝体，达到絮凝体内部，因此消毒剂的使用对生物泡沫的作用也不是非常有效。而且消毒剂是无选择性的灭杀，对整个活性污泥系统的破坏性远大于对生物泡沫的有效去除。

对于生物泡沫最有效的措施是降低污泥龄，而且随着温度的上升，污泥龄要降到更短才能有效的抑制发泡细菌的主导地位，相关的研究表明，在低温下，污泥龄控制在小于8~10天，可以逐步抑制诺卡氏菌的生长，但是在温度升高以后，污泥龄要控制到3天才可以达到相应的效果。从这个角度来说，对于生物泡沫的控制需要和季节交替的工艺调控结合在一起，在季节交替下进行污泥浓度的控制，是有效控制生物泡沫的方式。

生物泡沫是很多污水厂在冬季的工艺运行中容易诱发的工艺异常情况之一，通过合理的控制污泥浓度，降低污泥龄，对活性污泥中的诺卡氏菌和M小球菌的有效控制，是有效的控制生物泡沫的方法，要注意这种控制要及时，随着水温的上升，这种控制的难度会加剧，控制的周期也会延长，最终造成生物泡沫的大面积的爆发和无法控制。无论采取何种控制方式，一定要使这部分含有大量发泡细菌的活性污泥离开生物处理系统，才能有效控制生物泡沫，而不是转移或者表面抑制（清水浇）。