曝气充氧原理及其影响因素(生化曝气池泡沫问题全解析及控制办法)

Posted 2023-05-29

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曝气充氧原理及其影响因素(生化曝气池泡沫问题全解析及控制办法)

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在污水处理过程中，相信大家都常常会遇到曝气池产生大量的泡沫的情况，而且如果静止时，就会从池中溢出,引起外部设备外部池壁的严重污染，使操作条件恶化，严重影响了周围的环境。今天就带大家来看看面对这些该如何处理呢？

泡沫的类型

1、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。

2、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。

3、表明活性剂泡沫

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。

4、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，最适宜的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最终的电子受体。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最佳温度，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。

泡沫的危害

1.影响仪表的正常显示，特别是采用DCS自动控制的污水处理厂，会造成系统的误操作。对超声波液位计来说，会造成虚假液位，严重时引起泵的空转；污水处理站总排口采用明渠流量计的，可能会造成总排口污水流量的误差。

2.影响环境。大量的生物泡沫产生后，蔓延到走道板上，影响正常的维护。生物泡沫冬可能会结冰，清理较困难；夏天会遇风飘荡，形成不良气味，严重污染环境。

3.采用表面曝气的设备的工艺，生物泡沫具有粘滞性，会阻止正常的曝气充氧，使混合液的溶解氧降低。

4.有的生物泡沫还可能进入二沉池，造成外排水的SS、CODcr等污染物增加。

泡沫的控制方法

1、喷洒水

高速喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡，被打散的部分污泥颗粒重新恢复沉降性能，可以减少泡沫。通过喷洒水，可以减少泡沫，如果对好氧池做喷淋，则可以达到长期消泡的效果。尽管喷洒水不能从根本上消泡，却是一种最简单、最常用的物理方法。

2、投加化学药剂

投加化学药剂可以在短时间内解决泡沫问题，而且操作简单。但投加化学药剂在解决泡沫问题的同时也会对污泥产生很大的影响，而且使用化学药剂后，对出水水质会产生较大影响和剩余物质的处理也都是问题。

常见的投加药剂：

1.投加氯和氧化剂；

2.投加混凝剂；

3.投加消泡剂和植物油。

3、缩短污泥停留时间

降低曝气池的污泥停留时间，也就是降低细胞平均停留时间，能有效控制活性污泥过程中的生物泡沫。降低污泥停留时间，实质上是种生物筛选策略，即利用发泡微生物平均世代时间较长的特点，抑制发泡微生物在曝气池中的过度增殖或将其排除出去，达到控制生物泡沫的目的。

4、向曝气反应器内投加载体

在一些活性污泥系统中投加移动或固定填料，使一些易产生污泥膨胀和泡沫的微生物固着生长，这既能增加曝气池内的生物量、提高处理效果，又能减少或控制泡沫的产生。