關(guān)于污水處理泡沫產(chǎn)生的原因與危害及控制方法的研究

江嶸,劉黎慧,陳仁婧

（1．武漢永清環(huán)保科技工程有限公司,湖北 武漢 430000；2.中電建水環(huán)境科技有限公司,廣東 深圳 518000）

污水處理是近幾年新興起的一個詞匯，它的誕生與城市化發(fā)展有很大關(guān)系，也和老百姓的生活息息相關(guān)。污水處理需要科學(xué)技術(shù)的支撐，有步驟的進(jìn)行處理，一方面，可以保護(hù)大自然的環(huán)境，保證可再生和不可再生資源的持續(xù)利用；另一方面，也是解決水污染的有效手段和方法。在對生活污水和生產(chǎn)污水進(jìn)行處理的時候，往往會伴隨著大量的泡沫出現(xiàn)，這在一定程度上阻礙了污水處理的速度和效率。因此，對污水處理中泡沫的產(chǎn)生原因、危害以及治理辦法進(jìn)行研究分析，具有重要意義。

1 污水處理中泡沫產(chǎn)生的原因

在氣泡初期，污泥的相對含量比較少，載荷比較高，所以比較容易產(chǎn)生泡沫，泡沫中的某一種菌類群喜歡在充滿氧氣的環(huán)境下生活，在缺氧和厭氧的條件下都不能夠生存。當(dāng)混合液體中的含氧量不足并且系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率低時，很容易產(chǎn)生反硝化泡沫。表面活性成分是污水成分中的一種，它在分子結(jié)構(gòu)上具體表現(xiàn)為雙親分子。在曝氣的情況下，雙親分子中的一個（非極性基團(tuán)）深入到氣泡內(nèi)部，另一個分子（極性基團(tuán)）選擇性地被親水物質(zhì)吸收，使親水性物質(zhì)的表面發(fā)生變化，向著疏水性轉(zhuǎn)變，表面轉(zhuǎn)化成疏水性物質(zhì)后吸附在氣泡表面，伴隨著氣泡的上升一起浮到水面。

產(chǎn)生泡沫的菌類大多都是含有脂類物質(zhì)，某種細(xì)胞中的脂類化合物高達(dá)12%，并且細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)中也含有脂類物質(zhì)，親水性弱且密度小，很容易在水面上漂浮。產(chǎn)生泡沫的菌類的形狀大都是絲狀或者是枝狀，很容易形成一張網(wǎng)，能夠?qū)ξ⒘：蜌馀葸M(jìn)行捕捉。氣泡的周圍都是絲網(wǎng)，這能夠增加其表面的張力，進(jìn)而使得氣泡不容易破裂，產(chǎn)生的泡沫也就變得更加穩(wěn)定。泡沫形成的主要來源是曝氣，氣泡產(chǎn)生的上浮作用。微粒利用氣泡進(jìn)行漂浮，一定是質(zhì)量輕、形狀小和親水性差的物質(zhì)。因此，水中含有油脂類物質(zhì)的時候，就特別容易出現(xiàn)泡沫。

常用的處理污水方法是活性污泥法，這種方法在應(yīng)用起來極其容易使污水產(chǎn)生大量的泡沫，讓污水治理變的更加困難。因為生物泡沫的產(chǎn)生，大大影響污水治理的效率?？偠灾褂没钚晕勰喾ㄖ卫砦鬯a(chǎn)生泡沫的原因如下。

（1）良好的溫度會使生物泡沫大量的產(chǎn)生。溫度是泡沫產(chǎn)生的很大影響因素，因為使生物泡沫產(chǎn)生的菌類需要在適宜的溫度中生存，在這樣的溫度范圍內(nèi)生存的菌類就會使污水產(chǎn)生大量的生物泡沫，造成污水處理困難的局面。這就是泡沫處理不掉的根本所在。例如，在溫度14℃左右，放線菌就會大量的活躍起來，從而產(chǎn)生生物泡沫，其他的菌類也會在合適的溫度范圍內(nèi)活動，并產(chǎn)生泡沫。

（2）在應(yīng)用活性污泥法處理污水的時候，污水的酸堿度和污泥滯留的時間長短都會影響污水的治理效果。根據(jù)調(diào)查研究表明，酸堿度值在7～9度之間，有利于泡沫的產(chǎn)生，極其容易使一些菌類產(chǎn)生，從而導(dǎo)致泡沫的出現(xiàn)。氧氣的溶解程度也是影響泡沫產(chǎn)生的重要因素，當(dāng)氧氣含量較低的時候很容易讓細(xì)菌大量生長，為泡沫的產(chǎn)生提供條件。污泥停留的時間長短也對泡沫的產(chǎn)生有著重要的影響，這是因為污泥滯留的時間越長，為細(xì)菌生存提供環(huán)境的時間越長，有利于泡沫的產(chǎn)生。所以，延時曝氣的活性污泥法更容易產(chǎn)生泡沫。泡沫一旦生成，泡沫中生物存在的時間和污泥停留的時間長短變化沒有太大的關(guān)系，會使泡沫長時間存在并且不斷地增多。

（3）當(dāng)污水處理和運行緩慢的時候，污泥就會產(chǎn)生大量的菌類，導(dǎo)致生物泡沫的出現(xiàn)。這時候，如果水的流入量還是沒有發(fā)生變化，這會給細(xì)菌的生長帶來很大的幫助，會產(chǎn)生大量的泡沫。所以在進(jìn)行污水處理的時候一定要控制好水的流入量和運行的快慢，這對控制泡沫的產(chǎn)生有很大的幫助。根據(jù)相關(guān)實驗的顯示，溶解性差或者厭水的物質(zhì)有利于相關(guān)菌類的存活和繁殖。水中要是含有溶解性差的或者是厭水的物質(zhì)，會給泡沫的產(chǎn)生提供有力的環(huán)境。

2 污水處理中泡沫產(chǎn)生的危害

污水處理中的泡沫會對監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生影響。泡沫的產(chǎn)生會使系統(tǒng)發(fā)出錯誤的指令，影響污水處理的效果。在生物泡沫產(chǎn)生后，會擴(kuò)散到通道板，影響其正常的使用和維修。生物泡沫在冬天的時候很容易結(jié)冰，且結(jié)冰后很難進(jìn)行打掃。在夏天的時候，會有一部分泡沫隨風(fēng)飄蕩，產(chǎn)生刺鼻的氣味，對環(huán)境造成惡劣的影響。在使用曝氣設(shè)備中，因為泡沫本身的粘性，會對曝氣的充氧產(chǎn)生影響，降低含氧量。當(dāng)生物泡沫進(jìn)入到兩層池中，向外排除水中的污染物也會隨之變多。

3 控制污水處理中泡沫產(chǎn)生的方法

污水處理的整個過程具有科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。大量泡沫的產(chǎn)生會使得這個過程進(jìn)行緩慢，也會使得整個處理過程中出現(xiàn)一些不確定的因素，并且可能帶來一定的安全隱患。所以我們要想辦法控制、減少生物泡沫的產(chǎn)生，避免因為生物泡沫出現(xiàn)而帶來安全隱患。具體的解決方法和路徑如下。

第一，要最大限度降低污泥滯留的時間。污泥是菌類產(chǎn)生的養(yǎng)料，也是泡沫產(chǎn)生的根源所在。降低污泥在曝氣池滯留的時間，可以在很大程度上減少細(xì)菌的產(chǎn)生，從而減少泡沫的產(chǎn)生。

第二，要降低曝氣池的空氣含量，也就是減少空氣的流入量，并在曝氣池中建設(shè)生物選擇器。減少曝氣池中的空氣流入量，可以在一定程度上遏制泡沫的產(chǎn)生。一方面，空氣流入量的減少相應(yīng)的也是在減少微氣泡的產(chǎn)生量，有效地減少選擇性漂浮污泥的強(qiáng)度，選擇性漂浮污泥正好是使用活性污泥法產(chǎn)生泡沫的原因所在；另一方面，降低空氣的流入量能夠減少曝氣池中混合液的含氧量，減少一些菌類的繁殖；另外，生物選擇器其實就是一個液體混合池，會使進(jìn)入曝氣池的污水和回流的污泥充分混合，在充滿氧氣和缺少氧氣的環(huán)境中停留一段時間，遏制菌類的過度繁衍，選擇其他的微生物進(jìn)行發(fā)展。這種情況下，曝氣池中菌類的生存會受到限制，從而減少泡沫的產(chǎn)生。

第三，我們可以噴射水流和水珠，沖碎漂浮在污水上的泡沫，使污泥中的一部分降塵功能恢復(fù)過來，從而減少泡沫的產(chǎn)生。在氧池中一直噴水可以減少泡沫的產(chǎn)生。雖然噴水不能夠從根本上解決問題，但也是物理上很好的一種減少泡沫產(chǎn)生的方法。我們還可以使用化學(xué)藥劑，它可以在很短的時間里將泡沫的問題進(jìn)行解決，而且操作起來也很方便。但是，在使用化學(xué)藥劑進(jìn)行泡沫處理的時候，也會對污泥產(chǎn)生不良效果，并且化學(xué)藥劑的使用對水的質(zhì)量也會產(chǎn)生影響，遺留下來的東西很難進(jìn)行處理。此外，我們還可以運用高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)葉，對池中的泡沫進(jìn)行處理。好處是簡單、方便、易操作，不會產(chǎn)生第二次污染。

第四，往活性污泥中放入填充劑，使得污泥膨脹，產(chǎn)生泡沫菌類固定生產(chǎn)，增加池內(nèi)的生物擁有量，達(dá)到良好的處理效果。往池中加入相應(yīng)的菌類對有機(jī)物進(jìn)行降解，提高生化系統(tǒng)的分解率。

第五，為了能夠增加處理污水的效率，可以降低池中codcr的含量，提高污泥的回流率，保持活性污泥的效果和活性。在面對一些突發(fā)情況的時候，主要就是通過往池中加入一些藥物從而提高污泥的活性和降塵性或者直接將池中的物質(zhì)殺死。放入鐵鹽等物質(zhì)可以保證污泥的壓密性調(diào)高水的凈化率。使用這種方法可以很快的降低svi的數(shù)值，但是采用這些方法不能夠從根源上解決泡沫的問題，如果停止了相應(yīng)物質(zhì)的投放，污泥膨脹的現(xiàn)象就會再度出現(xiàn)。但是往池中投放相應(yīng)處理泡沫的東西，可能會破壞有助于處理泡沫的微生物的生長環(huán)境，致使處理效率不升反降，得不償失。所以，這種方式只能是面對突發(fā)狀況時應(yīng)急來使用，不能夠當(dāng)做長期處理泡沫的方法。

第六，在污水廠處理污水中發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，通常無法通過技術(shù)工藝和曝氣方法進(jìn)行解決，只能在運行中通過改變池中菌類的生存條件來遏制或者消除絲狀菌的生存和繁衍。在使用不同技術(shù)工藝和不同水質(zhì)的情況下，很難有一個標(biāo)準(zhǔn)化的解決措施。但是在工藝進(jìn)行的時候以下幾點要注意：首先，要對污水的性質(zhì)進(jìn)行實時的檢測和控制，要將污水的酸堿度控制在一定的范圍內(nèi)，這樣不僅有利于處理泡沫，而且對于相應(yīng)的生化反應(yīng)也有幫助，所以要對酸堿度進(jìn)行檢測和調(diào)控。其次，北方的污水處理廠在進(jìn)行污水處理的過程中一定要注意冬天時的池水溫度，水溫偏低時要及時加熱，因為低溫也是產(chǎn)生泡沫的主要影響因素。此外，若是水中的影響成分發(fā)生變化，也會使得泡沫的產(chǎn)量增加，所以要及時補(bǔ)充相應(yīng)的營養(yǎng)成分。

4 結(jié)語

綜上所述，想要將污水處理過程中出現(xiàn)泡沫的問題進(jìn)行解決，首先要對泡沫產(chǎn)生的原因和機(jī)理進(jìn)行深入的分析，接著通過對原因分析得出結(jié)論，并進(jìn)行討論，然后找出科學(xué)合理的解決方法，最后制定相應(yīng)方法嚴(yán)格落實。在對泡沫清理和控制的時候，要做到由內(nèi)而外的治理，找到最合適的泡沫治理方式，并依靠科學(xué)技術(shù)達(dá)到良好的泡沫治理效果。