生物泡沫的形成及控制措施!

2019/09/06
生物泡沫的形成及控制措施!

生物泡沫是由于微生物的异常生长,与气泡、絮体颗粒混合而成的泡沫,其具有稳定、持续、较难控制的特点。

生物泡沫的危害

生物泡沫对污水厂的运行的影响有很多:

  1. 生物泡沫一般是有粘滞性,它会将大量活性污泥等固体物质卷入曝气池的漂浮泡沫层,泡沫层在曝气池表面翻腾,阻碍氧气进入曝气池混合液,降低充氧效率,尤其对机械表曝方式影响最大。

  2. 当混有泡沫的曝气池混合液进入二沉池后,泡沫裹带活性污泥等固体物质会增加出水悬浮物含量而引起出水水质恶化,同时在二沉池表面形成大量浮渣,在冬季气温较低时会因结冰影响二沉池吸(刮)泥桥(机)的正常运转。

  3. 生物泡沫蔓延到走道板上,影响巡检和设备维修。夏季生物泡沫随风飘荡,产生一系列环境卫生问题,影响周围行人的卫生健康。冬季结冰后,清理困难,还可能滑倒巡检和维修人员。

  4. 回流污泥中含有泡沫会引起类似的浮选的现象,损坏污泥正常性能,生物泡沫随排泥进入泥区,干扰污泥浓缩和污泥消化的顺利进行。

生物泡沫的形成及影响因素

1. 生物泡沫的形成机理

  • 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。

  • 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。

  • 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

  • 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。

  • pH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。Nocardia amarae的生长对pH值极敏感,最适宜的pH值为7.8,当pH值为5.0时,就能有效控制其生长。Microthrix parvicella最适宜pH值为7.7~8.0。

  • 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。Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。

  • 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。

菌类

生长周期(d)

生长温度(℃)

最佳温度(℃)

Rhodococcus sp.

4~7

23~37

28

Nocardia amarae

6~10

8~35

25

Microthrix parvicella

10~21

15~31

18~25

Type 1863(Nocardia pinesis)

30

  • 憎水性物质:不溶性或憎水性物质(如油、脂类等)有利于放线菌的生长。

  • 曝气方式:不同曝气方式产生的气泡不同,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。

生物泡沫的控制措施

  1. 喷洒水:通过喷洒水流或水珠以打碎浮在水面的气泡,来减少泡沫。打散的污泥颗粒部分重新恢复沉降性能,但丝状细菌仍存在于混合液中,不能根本消除泡沫现象。

  2. 投加消泡剂:可以采用具有强氧化性的杀菌剂,如氯、臭氧和过氧化物等,以及聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂等。作用仅能降低泡沫增长,不能消除泡沫形成;过量会大量降低絮成菌数量及生物总量。

  3. 降低污泥龄:一般采用降低曝气池中污泥的停留时间,以抑制有较长生长期的放线菌的生长。当污泥停留时间在5~6 d时,能有效控制Nocardia菌属的生长。但此法与硝化所需长SRT矛盾,且对Microthrix parvicella和一些丝状菌无效。

  4. 回流厌氧消化池上清液:能抑制Rhodococcus菌,但上清液含高浓度好氧底物和氨氮,会影响出水水质,应慎重采用。

  5. 投加特别微生物:部分特殊菌种(如肾形虫等原生动物)及捕食性、拮抗性微生物可抑制部分泡沫细菌。

  6. 设置生物选择器:好氧选择器能一定程度控制M.parvicella,对Nocardia菌属无大影响;缺氧选择器对Nocardia菌属有控制作用,却对M.parvicella无作用。

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