生物泡（pào）沫要怎麽控製？很多人（rén）都錯用了消泡劑

為什麽會出現生（shēng）物泡沫？
當氣體被引入（rù）液體中，液體膨脹並包圍氣體時，就會產（chǎn）生泡沫。
其形成（chéng）和穩定需要（yào）有3點必要條件：氣泡、表麵活性物質、疏水性顆粒。
氣泡主要由好氧曝氣產生，表麵活性劑（jì）來源於進水以及活性汙泥中（zhōng）微生物的合成，而生物（wù）池中的疏水顆粒則來自活性汙（wū）泥中（zhōng）具有疏（shū）水性細胞表（biǎo）麵的微生物。
1、最簡單的判斷生物泡沫生（shēng）成潛勢和穩（wěn）定能力（lì）的是對一定體積量筒內的活性汙泥進行模擬標準速率的曝氣，通（tōng）過泡（pào）沫的體積以及穩定時間進行分級。
2、反複浮選，通過測定曝氣後和曝氣前懸浮固體質量的比例進行分級。
這兩（liǎng）種方法能在短時間內得到結果，但是往往並不能代表曝氣池的實際狀態。
3、細胞表麵疏水性實驗，將混合溶液中的（de）微生物在水（shuǐ）相和疏（shū）水（shuǐ）相進行（háng）分（fèn）配，通過對處理前後水相吸光度的測定，判斷活性汙泥的發（fā）泡能力（lì）。這種方法（fǎ）在實驗室純菌的培養實驗中效果（guǒ）較好，實際活性汙泥樣品很容易受到汙水中複雜物質的影響。
4、表麵（miàn）張力法則是利用導致生物泡沫的細菌使溶液表麵張力下降的特性，可以同時在實際汙泥混合液和純培養溶液中應用。
遺憾的是，
這兩種方法都易受到汙水中複（fù）雜物質的影響。
5、通過對泡沫樣本進行革蘭氏、奈瑟染色等不同染色方法，在相差顯微鏡下記錄計數網格內的菌絲數目或者通過靶向rRNA的特異性熒光探針標記鑒定泡沫（mò）中（zhōng）的絲狀細菌類型 和數量是目前最流行的方法，可以較好地還原實際汙泥和模擬菌液中的微生物狀態。
這類方法需要嫻熟（shú）的（de）技術以及完備的（de）實驗室支持，同（tóng）時需要（yào）一定的時間才能得到準確結果。
6、通過泡沫（mò）浮渣指數來評估（gū）活性汙泥生（shēng）物泡沫的特性，包括泡沫顏色、氣泡大小、穩定性、覆蓋麵積、絲狀細菌、起泡潛勢以及總懸浮（fú）固體含（hán）量等（děng）7個維度，通過路徑分析和結構方程模型賦予不（bú）同維度（dù）特征以不同的（de）權重，得到最終的泡沫浮渣指數。
泡沫浮渣（zhā）指數與生物泡沫嚴重程度有較好的線性相關關係。
生物（wù）泡沫與正常的活（huó）性汙泥相比具有非常黏（nián）膩的外觀，其中富集了大量絲狀微生物。
雖然從（cóng）市（shì）政汙水廠中識別到的不同類型絲狀細菌多達30多（duō）種，但
隻有2種絲（sī）狀細菌類型可（kě）以造成生物泡（pào）沫
，分別（bié）是諾卡氏型絲狀細菌、微絲菌。
1、諾卡氏型絲狀細（xì）菌（jun1）
過去很長一段時間（jiān），諾卡氏型絲狀細菌被認為 是（shì）造成生物（wù）泡沫現象的唯（wéi）一絲狀細菌，然而一係（xì）列 研究表明（míng），另外一種已被證明可以引起嚴重汙泥膨脹的革蘭氏（shì）陽性絲狀（zhuàng）細菌也會在泡沫中選擇性富集。
諾卡氏型是對可以通（tōng）過顯微鏡看到的具有放線狀外觀的絲狀（zhuàng）細菌的習慣性稱呼，是一類異養好氧、具有明顯真分枝的革蘭氏（shì）陽性細菌。
其絲狀體在活性汙泥絮體和外部液體中存在，常5.0~30um、寬1.0um，單個細胞的形狀（zhuàng）不規則、缺少細胞外鞘和附著（zhe）生長（zhǎng）、無運動性。
研究表明，
諾卡（kǎ）氏型絲狀細菌具有非（fēi）常高的儲存營養物質的能力
，這也是他們能夠在泡沫這種營養限製環境中生存或者富集在泡沫中的主要原因。
諾卡氏型絲狀細菌可（kě）以利用多種形態的（de）碳源、氮源和磷（lín）源（yuán）。特別是當（dāng）汙水中含有豐富的疏水性營養物質時，這種競爭優勢更為明顯。
2、微絲菌
過（guò）去很長一段時間，諾卡氏型絲狀細菌被認為是造成生物泡沫現象的唯一絲狀細菌，然而（ér）一係列研究表明，另外一（yī）種已被證明可以（yǐ）引起嚴重汙泥膨脹的革蘭氏陽性絲狀細菌也會在泡沫中選擇性富（fù）集。
微絲菌M.parvicella屬於放線菌門放（fàng）線（xiàn）菌綱中（zhōng）一個分枝很長、進化（huà）較獨立的類群。
呈不規則的卷曲（qǔ）狀，在活性汙（wū）泥絮體內部、表麵環繞。其寬度在0.6~0.8um，長度50~200um。
絲狀體內部不能看到單個細胞，缺（quē）少細胞外鞘。絲狀體無分（fèn）枝、無運動性。相關（guān）分析也表明，
其對高氧濃度脅迫敏（mǐn）感，更適合在微氧（yǎng）環境下生長
1、溫度
泡沫問題隨著季節變化而循環往複或輕重變（biàn）換，溫度無疑是其中最重要的因素。有文獻表明，在水溫較高時，引起（qǐ）汙（wū）泥發泡主（zhǔ）要是Gordonia amarae，在水溫較（jiào）低時，引起汙泥發泡主要是M.parvicella。
其中，M.parvicella生長的最佳溫度是12~15℃，十分貼合汙（wū）水廠每年泡沫產生（shēng）的水溫階段（duàn）。
需要（yào）說明的是，
發泡可能不受溫度主導（dǎo），但卻由溫度的變化觸發（fā）
，因為溫度會同時影響氧氣（qì）、脂質在水中的溶解度等其他因素。
2、汙泥齡
引起生物泡沫的絲狀細菌是一類生長速率較慢、周期較長的微生物
，延長的汙泥齡有利於（yú）微生物的生長。
一些負荷低的汙水處理廠，水力停留時間（jiān）較長，出現延時曝氣方式就易產生泡沫現象，同時（shí）一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間就完全獨立於曝氣池（chí）內的汙泥（ní）停留時間，從而形（xíng）成持久而（ér）穩定的泡沫。
有研究表明，當汙泥齡在9d以內時，泡沫問題就不（bú）會出現。當然汙泥齡與溫（wēn）度有關，絲狀細菌的生長速（sù）率隨溫度變化（huà），因此（cǐ）
在不同（tóng）季節形成生物泡沫的汙泥齡閾值是不同的。
3、pH
一（yī）般（bān）來說，市政（zhèng）汙（wū）水的（de）pH多穩定在6.0–8.0範圍內。而
將pH從7.0降到5.0~5.6時，可有效（xiào）減（jiǎn）少泡（pào）沫形成（chéng）。
研究表明，pH在6.5時諾卡氏型絲狀細菌生長最好（hǎo）。而對於微絲菌來說，其生長的pH範圍在7.1~8.0。
這就解釋了為什麽用純氧曝氣的汙（wū）水廠比用空氣曝氣的汙水（shuǐ）廠更容易產（chǎn）生生（shēng）物泡沫，是因為空氣曝氣的汙泥混合液pH均值為7.0，而純氧曝（pù）氣的汙泥混合液pH均值（zhí）為（wéi）6.5。
4、溶解（jiě）氧
諾卡氏型絲狀細菌是嚴格好氧細（xì）菌
。其在厭（yàn）氧條件下 (無硝酸鹽（yán）、無氧氣)或缺氧條件下(含硝酸鹽、無 氧氣)不能生長或者攝取乙酸鹽。而
微絲菌M.parvicella則可以在較（jiào）廣的氧濃度範圍內生長，但是其最適生長條件是微氧狀態
由此表（biǎo）明，在低溶氧狀態下微絲菌易在活性汙泥微生物中（zhōng）具有代謝優勢從而過度增殖，而高溶解氧濃（nóng）度(>6 mg/L)對微絲菌是有害的，會抑製其（qí）生長。
5、營養物質
對於諾卡氏型絲狀細菌和微絲菌來說，其碳源利用（yòng）最大的（de）特征是對疏水（shuǐ）性底物例如油、酯等緩慢降解底物的吸（xī）收利用。
有研（yán）究證（zhèng）明，紅球（qiú）菌（jun1）和戈登氏（shì）菌容易吸（xī）附長鏈烷烴和脂肪酸，當這類底物在（zài）汙水中
處於高負荷水平時便會造（zào）成諾卡氏型絲狀細菌的迅速增殖，在低濃（nóng）度負荷下則會造成微絲菌的增（zēng）殖。
1、物理化學法
物理方（fāng）法主要包括噴灑水及人工或機械（xiè）清理。噴灑水（shuǐ）是（shì）一種（zhǒng）簡單的物理方法，但是被水噴散的泡（pào）沫仍（réng）然存在於混合液中，所以（yǐ）不（bú）能根本消除泡沫現象。
通過人工或機械將（jiāng）泡沫打撈清除，會增加生產成（chéng）本，後續如何處置這些生物泡（pào）沫仍（réng）是很大的難題。
化學方法主要包括（kuò）投加氧化劑和消毒（dú）劑 (氯、次氯酸、過氧化氫、臭氧、季（jì）銨鹽等)或者混凝劑（聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氯化亞鐵（tiě）、氯化鐵等）。
這些（xiē）化學方法雖然可以在一定（dìng）程度上消除生物泡沫現象，但是由於其他導致生物泡沫發生的因素並沒有消除，這種效果隻是暫時性的。同（tóng）時，
利（lì）用消毒劑滅殺是無選擇（zé）性的，對這個活性汙泥係統的破壞性遠遠（yuǎn）大（dà）於對生物泡沫的有效去除
值得一提的是，當出現生物泡沫時，
胡（hú）亂（luàn）投加消泡劑，不僅不會起到明顯效果，反而會造成運營成本的增加。
這是因為消泡（pào）劑主要針（zhēn）對的（de）是（shì）化學泡沫，而生物泡沫相較於化學泡沫更加穩定（dìng），很難起到消除作用。
2、調控汙泥齡
對於生物泡沫最有效的措施是降低汙泥齡。
大量研究表明，
降低曝氣池的汙泥（ní）停留時間，能有效控製活性（xìng）汙泥過程中的生（shēng）物泡沫。
降低汙泥停留時間，實質上是種生物篩選策略，即利用發泡微生物平（píng）均世代時間較長的特點，抑製發（fā）泡微生物在曝氣池中的過（guò）度增殖或將其排除（chú）出去，達到控製生物（wù）泡沫的目的。
有實驗研究報道, 在低溫下，汙泥（ní）齡控製在小於8~10天，可以逐步抑製諾卡氏菌的生長，但是在溫度升高以後，汙泥齡要控製到3天才可（kě）以達到相應的效果。
但降低泥齡也有許（xǔ）多不適用的方麵: 當曝氣池（chí）中需要有硝化作用發生時，則需要相對較長（zhǎng）的汙泥停留時間，與（yǔ）采用此法是（shì）個矛盾。
另外，其他一些絲（sī）狀菌的生長受泥齡變化（huà）的影響（xiǎng）相對較小，如果生物泡沫主要由這些微生物引起（qǐ），采用此法效（xiào）果不大（dà）。
3、生態調控
活（huó）性（xìng）汙泥中的原核（hé）生物、真核生物（wù）、噬菌體等相互依存（cún）、相互競爭，是一（yī）個複雜的生態網（wǎng）絡。在實際生產過程中，物理化學調控往往（wǎng）不能達（dá）到運營管理人員（yuán）的預期的效果，因此對活性（xìng）汙泥生態網絡（luò）的認識及使用便顯得極為重要。
噬菌體能夠入侵並裂解他們（men）的宿主，因此成為一個有力的生物工具（jù）。
在活（huó）性汙（wū）泥中分離新的裂解泡沫中（zhōng）絲（sī）狀細（xì）菌的噬菌體成為一個非常（cháng）熱門的研究方向。
但要注意的是，任（rèn）何誘導絲狀細菌體（tǐ）內溫和噬菌體進入裂解周期的藥劑都可能同時誘導其他有益細（xì）菌體內的溫和噬菌體。
4、選擇器技術（shù）
除了（le）上述控製手段，生（shēng）物泡沫控製技術還可與控製（zhì）汙泥膨（péng）脹等活性汙泥異常（cháng）運（yùn）行情況相結合（hé）, 綜合調節（jiē）活性汙泥運行工藝。
在生物曝氣池的（de）前端設置（zhì）厭氧和好氧的選擇器, 可（kě）以抑製和淘汰（tài）某些（xiē）絲狀細菌的生長
, 從而降（jiàng）低汙泥膨脹和生物泡沫的發生幾率。
選（xuǎn）擇器是指一個混合池或（huò）通道，讓回（huí）流汙泥進入曝氣池前先流經這裏，具有較高的可快速生物降解有機物去除率，在選擇器（qì）中幾乎所有的易降解有機物都（dōu）在這裏去除（chú）。
生物選（xuǎn）擇（zé）器（qì）根據其供氧條件通常有3種類型：好氧、缺氧和厭氧。選（xuǎn）擇器可以選擇（zé）性促進（jìn）形成汙泥絮體（tǐ）的微生物生長、抑製引起泡沫的絲狀細菌的生長，或者將絲狀細菌選擇性富集（jí）到一定位置（zhì）後清（qīng）除，以控製它們（men）在汙泥 混合液（yè）中的種群數量。