對天津兩座污水處理廠生物泡沫的情況進行分析,水污染論文城市污水處理廠采用的普遍是活性污泥處理工藝，在這些污水處理廠中，生物泡沫是困擾污水廠正常運行管理的一個棘手問題。生物泡沫是漂浮在生物池外表的一層黃褐色泡沫，其粘滯性很強，攜帶大量活性污泥和氣泡，往往在每年特定的時間爆發(fā)并迅速蔓延，穩(wěn)定性強，可隨混合液流入二沉池。一般情況下主要影響環(huán)境和構(gòu)筑物的衛(wèi)生，非常嚴(yán)重的情況下會影響出水水質(zhì)。通過對天津兩座污水處理廠生物泡沫的情況進行分析，總結(jié)了生物泡沫出現(xiàn)的主要原因和控制措施。1構(gòu)成機理生物泡沫的構(gòu)成是一個復(fù)雜的物化和生物經(jīng)過，它是一個由氣－水－微生物細(xì)胞構(gòu)成的穩(wěn)定的三相系統(tǒng)，絲狀細(xì)菌的增殖是產(chǎn)生生物泡沫的直接原因。普遍成認(rèn)的與生物泡沫有關(guān)的菌屬主要有放線菌和絲狀菌，華而不實最常見的是若卡氏菌和微絲菌。這些絲狀微生物的脂類含量較高，比水輕，易漂浮到水面，而且其形態(tài)大多呈絲狀或枝狀，比外表積較大，易構(gòu)成網(wǎng)，能捕掃微粒和氣泡，在曝氣氣泡的氣浮作用下浮到水面。2案例分析2．1某A污水處理廠某A污水處理廠上游來水主要是生活污水，污水處理工藝為兩個A/O脫氮系統(tǒng)和一個A2/O系統(tǒng)，多年來工藝運行平穩(wěn)良好。但是，2008年1月遭到一股工業(yè)廢水的沖擊，生物系統(tǒng)雖經(jīng)及時調(diào)整恢復(fù)了正常，可隨后出現(xiàn)了生物泡沫。最初只出如今A2/O系統(tǒng)，之后逐步蔓延至其他系統(tǒng)，一直持續(xù)到2008年5月份才徹底消失。這次生物泡沫的特點主要有:(1)持續(xù)時間長，從2008年1月份開場出現(xiàn)到5月底消失，共歷時5個月。(2)鏡檢發(fā)現(xiàn)活性污泥中絲狀菌為1～2級，而泡沫中絲狀菌可達4～5級(見圖1)。(3)固然表觀上來看，泡沫現(xiàn)象比擬嚴(yán)重，但是沒有影響出水水質(zhì)。2．2某B污水處理廠某B污水處理廠上游來水為生活污水和工業(yè)廢水的混合液，污水處理工藝為A/O除磷工藝，2018年升級改造為強化脫氮工藝。最近幾年每年冬天都會爆發(fā)生物泡沫。其特點基本上同A污水處理廠類似。表1顯示了兩廠生物泡沫爆發(fā)階段和結(jié)束階段主要工藝參數(shù)。3生物泡沫產(chǎn)生的主要原因通過對以上兩廠生物泡沫的情況進行分析、比照和總結(jié)，能夠找出該地區(qū)污水廠生物泡沫產(chǎn)生的主要原因。3．1進水水質(zhì)的沖擊A廠以生活污水為主，只要在2008年遭到工業(yè)廢水的沖擊之后產(chǎn)生過一次生物泡沫，而B廠為生活污水和工業(yè)廢水的混合進水，每年都會出現(xiàn)生物泡沫。可見，工業(yè)廢水的沖擊是產(chǎn)生生物泡沫的一個誘因。工業(yè)廢水成分復(fù)雜，水質(zhì)變化較大，而絲狀菌對工業(yè)廢水中的某些毒性物質(zhì)的承受能力明顯高于其他菌膠團細(xì)菌，易快速增殖，進而引發(fā)生物泡沫的出現(xiàn)。3．2季節(jié)性影響兩廠的生物泡沫都出如今冬季1、2月份，持續(xù)整個春天，到春夏交替的5、6月份消失。受季節(jié)性影響主要表如今兩個方面，一是當(dāng)水溫降低時，生物池中的微生物都會遭到影響，但絲狀菌的適應(yīng)性要比一些菌膠團細(xì)菌強，絲狀菌的菌絲會從菌膠團中伸展出來，以增加其攝取營養(yǎng)的外表積。二是在低溫下，油脂的溶解度下降，這些基質(zhì)會聚集在曝氣池外表，給憎水性微生物例如微絲菌等提供了有利的生長條件。3．3較高的氣水比曝氣氣泡產(chǎn)生的氣浮作用經(jīng)常是泡沫構(gòu)成的主要動力。兩廠好氧段均采用微孔曝氣的方式，微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利于產(chǎn)生生物泡沫。在A廠遭到工業(yè)廢水沖擊之后，為了保證硝化效果采取了減少水力負(fù)荷和增大曝氣量的措施;而在B廠，冬季水溫較低，不利于硝化細(xì)菌的生長，也會適當(dāng)增加風(fēng)量以保證出水氨氮合格。較高的氣水比可以能是導(dǎo)致生物泡沫發(fā)生的一個原因。3．4較長的污泥齡水溫較低時，為了保證活性污泥的數(shù)量和有效性，往往采取減少排泥、增加污泥濃度的措施。這樣，污泥齡就會增加，而長污泥齡有利于絲狀菌的生長。3．5較低的有機負(fù)荷絲狀菌有高于其他菌膠團細(xì)菌的比生長速率，在營養(yǎng)水平較低的情況下，能成為優(yōu)勢菌種而大量增殖。冬季，在進水水量和有機物濃度變化不大的情況下，生物池的污泥濃度升高意味著有機負(fù)荷會降低。綜上所述，A廠在遭到工業(yè)廢水的沖擊之后，首先對A2/O系統(tǒng)采取了減少進水量、減少排泥、增加風(fēng)量等措施，同時外界環(huán)境溫度較低。這華而不實某個因素或者眾多因素的共同作用導(dǎo)致該系統(tǒng)出現(xiàn)了生物泡沫;之后生物泡沫又通過回流污泥傳染了其他系統(tǒng)進而引發(fā)全廠生物泡沫的爆發(fā)。B廠進水水質(zhì)較差，冬季為了保證處理效果，主要采取減少排泥和增加風(fēng)量的手段，在這幾種因素的影響下每年都會出現(xiàn)生物泡沫。4控制措施兩廠在生物泡沫的控制中均采用了高壓水沖擊和增加排泥降低污泥濃度的方式方法。實踐證明，高壓水沖擊只能將泡沫打散，很快泡沫又會重新聚集在一起，不能根本消除泡沫現(xiàn)象;而增加排泥降低污泥濃度是行之有效的方式方法。但是，為了兼顧硝化和反硝化的效果，往往不敢在氣溫較低的時候輕易將污泥濃度降得較低。隨著氣溫的升高，微生物活性加強，采取增加排泥量、控制合理的曝氣量等措施之后，生物泡沫在幾天的時間內(nèi)就會從鋪滿全池的狀態(tài)到完全消失。在這里，同時參考國內(nèi)外其他污水廠應(yīng)對生物泡沫采取的手段，總結(jié)控制生物泡沫的措施如下:4．1降低污泥齡降低污泥齡能夠抑制有較長生長期的絲狀菌的生長。有實踐證明，當(dāng)污泥停留時間在5～6d時，能有效控制諾卡氏菌屬的生長。該方式方法在唐山北郊污水處理廠生物泡沫的控制中也獲得了明顯的效果。但是，一些絲狀菌卻不受污泥齡的影響，另外還要注意降低污泥齡對硝化反硝化反響的影響。4．2提高生物池的有機負(fù)荷率一般講來，增加生物池進水的負(fù)荷或提高生物池的有機負(fù)荷，能夠使得菌膠團細(xì)菌競爭超過絲狀菌，優(yōu)先生長，可有效地控制泡沫的構(gòu)成。但是在增加進水負(fù)荷的同時也有可能增加了被絲狀菌優(yōu)先利用的底物(如脂肪和油類)，反而會促進泡沫的構(gòu)成。4．3降低曝氣的空氣量降低曝氣池的空氣量能在一定程度上控制生物泡沫的發(fā)展。一方面，降低空氣輸入量可相應(yīng)地降低下卑微氣泡的生成量，減少絲狀菌上浮的載體，進而減緩泡沫的構(gòu)成;另一方面，降低曝氣池中的DO濃度，能夠抑制好氧絲狀菌的過度增殖。4．4投加消毒劑消毒劑能夠殺滅絲狀菌或抑制其生長，例如:外表加氯在美國23座污水處理廠已獲得良好的效果。季按鹽AFP是一種針對消除絲狀菌的化學(xué)消毒劑，在實際工程運用中，連續(xù)5天加人AFP20g/kgMLSS后，SVI值從340降至130，鏡檢發(fā)現(xiàn)，活性污泥絮體周圍的M．pmvicella大部分已被毀壞。投加低濃度H2O2可控制污水處理廠生物泡沫的產(chǎn)生，而且在泡沫發(fā)生的敏感期問，預(yù)先投加低濃度的H2O2能較好地防止泡沫產(chǎn)生。投加消毒劑起效快，但是在消毒劑的種類、用量和投加位置的選擇上要非常慎重，若使用不當(dāng)，會大量降低生物池中菌膠團細(xì)菌的數(shù)量。同時，增加了污水廠的運行費用。4．5投加混凝劑投加混凝劑如陽離子聚丙烯酞胺、鐵鹽、鋁鹽能夠通過凝聚作用改善污泥的沉降性能，減少泡沫。美國洛杉磯市有投加陽離子聚丙烯酞胺消褪泡沫的成功事例。但是該方式方法僅有短期效應(yīng)，如保定市魯崗污水廠分別在A2/O系統(tǒng)的厭氧段、缺氧段前端和好氧段末段及二沉池配水井中參加陽離子聚丙烯酞胺，此措施短時間內(nèi)見效，一旦停止投加，生物泡沫又發(fā)生反復(fù)現(xiàn)象。4．6其他方式方法其他方式方法如噴灑水、回流厭氧消化池上清液、投加十分微生物、生物選擇器等。這些措施可在不同程度上緩解生物泡沫問題，但是很難根治。5結(jié)束語生物泡沫是困擾污水廠的一個頑疾，控制生物泡沫一方面要加強上游來水的監(jiān)控，避免有毒物質(zhì)對生物系統(tǒng)的沖擊，另一方面污水廠要加強工藝管控，以工藝調(diào)整為首要出發(fā)點預(yù)防和控制生物泡沫。以下為參考文獻:［1］趙福欣，張萬澤，等．魯崗污水處理廠A2/O工藝生物泡沫發(fā)生與控制［J］．給水排水，2006，32(12):4－46．［2］謝冰，徐亞同．活性污泥污水處理廠生物泡沫產(chǎn)生機理及控制［J］．凈水技術(shù)，2006，25(1):1－6．［3］李探微，彭水臻，等．活性污泥法的生物泡沫構(gòu)