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收费站生活处理设备——生物泡沫的形成及影响因素

1、生物泡沫的形成机理
①与泡沫有关的微生物大都含有脂类物质，如M.parvicella的脂类含量达干重的35%。因此，这类微生物比水轻，易漂浮到水面。
②与泡沫有关的微生物大都呈丝状或枝状，易形成网，能捕扫微粒和气泡等，并浮到水面。被丝网包围的气泡，增加了其表面的张力，使气泡不易破碎，泡沫就更稳定。
③曝气气泡产生的气浮作用常常是泡沫形成的主要动力。颗粒利用气泡气浮，必须是形小、质轻和具有疏水性的物质。所以，当水中存在油、脂类物质和含脂微生物时，则易产生表面泡沫现象。
2、生物泡沫形成的主要因素
①污泥停留时间。由于产生泡沫的微生物普遍生长速率较低、生长周期长，所以长污泥停留时间(SRT)都会有利于这些微生物的生长。如采用延时曝气方式就易产生泡沫现象，而且一旦泡沫形成，泡沫层的生物停留时间就独立于曝气池内的污泥停留时间，易形成稳定持久的泡沫。
②pH值。有报道指出：pH值从7.0下降到5.0～5.6时，能有效地减少泡沫的形成。Nocardiaamarae的生长对pH值极敏感，适宜的pH值为7.8，当pH值为5.0时，就能有效控制其生长。Microthrixparvicella适宜pH值为7.7～8.0。
③溶解氧(DO)。Nocardia是严格的好氧菌，在缺氧或厌氧条件下，不易生长，但也不死亡。Microthrixparvicella却能忍受缺氧状态。
④温度。与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和佳温度(见下图)，当环境或水温有利于它们生长时，就可能产生泡沫现象。
⑤憎水性物质。虽然原理不很清楚，但有试验说明，不溶性或憎水性物质(如油、脂类等)有利于放线菌的生长。

泡沫的类型

一、启动泡沫

1.曝气池启动初期，曝气池中的污泥对污水的水质并不适应，对生长环境的不适应，容易形成泡沫。随着污泥对水质的适应，泡沫会减少。

2.曝气池启动初期，污泥相对较少，污泥负荷较高，容易产生泡沫。污泥量增加后，泡沫会逐渐消失。

3.活性污泥工艺运行启动初期，由于污水中含有一些表面活性物质，易引起表面泡沫。但随着活性污泥的成熟，这些表面活性物质经生物降解，泡沫现象会逐渐消失。

二、反硝化泡沫

活性污泥处理系统以低负荷运转时，在沉淀池或曝气不足的地方会发生反硝化作用而产生氮气，氮气的释放在一定程度上会降低污泥密度并带动部分污泥上浮，从而出现泡沫现象，产生的悬浮泡沫通常不很稳定。

三、表面活性剂泡沫

污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性-非极性基团即所谓双亲分子。在曝气的条件下，非极性基团一端伸入气泡内，而极性基团选择性地被亲水物质所吸附，使亲水性物质的表面转化成疏水性物质而黏附在气泡水膜上，随气泡一起上浮至水面。

四、生物泡沫

1.与泡沫有关的微生物大都含有脂类物质，这类微生物比水轻，易漂浮到水面。

2.与泡沫有关的微生物大都呈丝状或枝状，易形成网，能捕扫微粒和气泡等，并浮到水面。被丝网包围的气泡，增加了其表面的张力，使气泡不易破碎，泡沫就更稳定。

3.曝气气泡产生的气浮作用常常是泡沫形成的主要动力。颗粒利用气泡气浮，必须是形小、质轻和具有疏水性的物质。所以，当水中存在油、脂类物质和含脂微生物时，则易产生表面泡沫现象。

泡沫产生的因素

1、污泥停留时间

产生泡沫的微生物的生长速率普遍较低，生长周期长，所以长的污泥停留时间有利于这些微生物的生长。因此，采用延时曝气方式的活性污泥法更易产生泡沫现象。另外，一旦泡沫形成，泡沫层的生物停留时间就会独立于曝气池内的污泥停留时间，易形成稳定持久的泡沫。

2、pH值

不同的丝状微生物对pH的要求不一样，amarae的生长对pH值极敏感，适宜的pH值为7.8，当pH值从7.0下降到5.0～5.6时，能有效地减少泡沫的形成。这主要是因为低的pH值超过了产生泡沫的微生物群落对pH的极限。因此当pH值为5.0时，就能有效控制其生长。但是pH值的变化也会引起活性污泥的不适应，从而产生泡沫现象。

3溶解氧

生物泡沫中的诺卡氏菌群是严格好氧的微生物，在缺氧或厌氧的条件下，都不能利用基质生长，但并不会死亡，而丝状菌有所不同，其可以利用硝酸根作为终的电子受体。因此即使在现有的脱氮除磷系统中的缺氧段或是厌氧段，仍可以顺利生产。当溶解氧不足，且系统是低负荷运行时，容易产生反硝化泡沫。

4曝气方式

不同曝气方式所产生的气泡不同，而微气泡或小气泡比大气泡更有利于产生生物泡沫，并且泡沫层易集中于曝气强度低的区域。

5温度

与生物泡沫形成有关的菌类都有各自适宜的生长温度和佳温度，当环境或水温有利于菌类生长时，就可能产生泡沫现象。不仅如此，温度还会对活性污泥系统中的微生物群落产生影响，导致生物泡沫的产生，这可以从许多生物泡沫的产生具有季节性看出。

优点：

(1) 反应条件温和、氧化能力强。
(2)在染料废水、表面活性剂、含油废水废水、制药废水、有机磷化合物、多环芳烃等废水处理中，都能有效地进行光催化反应，使其转化为无机小分子，达到*无害化的目的。
(3)光催化反应对许多无机物，如CN−、Au(CN)−2、I−、SCN−、Cr2O72−、Hg(CH3)2、Hg2+等的去除也有广阔的应用前景。
(4)可以破坏以及电镀常用的各种有机螯合剂和添加剂，而达无害化。
(5)可以除去各种水中的微生物、细菌和霉菌。
(6)不仅可以破坏稀溶液(废水)中的有机物，而且可以破坏浓溶液(槽液)中的有机物。
(7)是一种非常清洁的干处理法，不会引入任何其他物质到体系中。
(8)能破坏有机物而使其转化为CO2排出，处理的深度比其他方法高。