生化系统中各类奇奇怪怪的泡沫和处理方法

一、泡沫的分类及特征

1. 棕褐色泡沫

颜色深棕乃至接近黑色。质地显得较为粗糙。体积大小可能不一，较大的泡沫较为厚实，内部包含较多的气体和固体物质。在形成和破裂的过程中，速度相对较慢，且破裂后可能会在水面留下一层黏性的残留物。

2. 白色泡沫

白色泡沫质地细腻，气泡较小且密集。较为轻盈，容易随着水流和气流的作用而漂浮和移动。在形成和消散的过程中速度相对较快，且破裂后一般不会留下明显的残留物。

3. 黏性泡沫

明显的高黏性特点，能够紧密地附着在生化处理设施的表面，如池壁、管道和设备等，不易被水流轻易冲刷掉。外观上质地较为浓稠，气泡之间的连接较为紧密，形成一种类似凝胶的结构。在形成过程中，黏性泡沫可能会逐渐堆积和增厚。其颜色可能会因所含物质的不同而有所变化，但总体上仍具有较高的辨识度。

4.启动泡沫：

主要是因为新启动的系统中，微生物群落尚未稳定，活性污泥的结构和功能都还不完善。此时，污水中的表面活性物质，如一些有机物、洗涤剂等，在曝气的搅拌和冲击作用下，更容易形成泡沫。

5.彩色泡沫

有些泡沫在太阳下反射出类似肥皂泡泡的感觉，这是由于泡沫表面的薄膜对光线产生了折射和干涉作用。不同波长的光在泡沫表面相互作用，形成了绚丽多彩的视觉效果。虽然生活污水可能含有一定量的洗涤剂等表面活性剂，但通常其浓度和成分的复杂性不足以导致频繁出现彩色泡沫。

6.黑发灰泡沫

当大量泡沫不断堆积，上层泡沫会对下层泡沫产生挤压，阻碍下层泡沫与空气接触，造成局部缺氧。在这种缺氧环境下，微生物的代谢和分解过程发生变化，有机物的分解不完全，可能使堆积的泡沫颜色逐渐加深，呈现发黑发灰的现象。

二、泡沫产生的原因详细描述

1. 污泥老化通常产生棕褐色泡沫

污泥在生化停留时间过长。微生物缺乏营养物质，其代谢能力逐渐下降。这使得微生物无法正常生长和繁殖，部分细胞开始死亡和裂解并释放出有机物质，如多糖、蛋白质和脂质等，这些物质增加了混合液的黏性。同时，老化污泥絮体结构松散，容易被上升的气泡夹带，从而形成泡沫。此外，污泥老化还可能导致微生物群落结构的单一化，某些适应低营养环境的微生物过度生长，它们的代谢产物也可能对泡沫的产生起到促进作用。

2. 负荷过高可能产生白色泡沫

进水有机物浓度突然大幅增加。微生物为了快速分解这些有机物，代谢活动变得异常活跃。这导致微生物呼吸作用增强，产生大量的二氧化碳等气体。同时，有机物的分解过程中会释放出一些表面活性物质，降低了水的表面张力，使气泡更容易形成和稳定存在。另外，过高的负荷会使微生物生长过快，污泥絮体变得松散，难以有效地沉淀和分离，从而被上升的气泡携带形成泡沫。

3. 丝状菌膨胀易出现黄色或棕黄色泡沫

丝状菌在竞争生长环境中具有一定的优势，如溶解氧不足、营养不均衡或 pH 值异常等，丝状菌会过度生长，引发丝状菌膨胀。过度生长的丝状菌会破坏污泥的絮体结构，使污泥变得松散，孔隙率增大。在曝气过程中，气体更容易进入污泥内部，形成大量的微小气泡，这些气泡携带污泥上浮，形成泡沫。而且，丝状菌分泌的黏液物质也有助于泡沫的稳定存在。

4. 表面活性剂多导致白色丰富的泡沫

工业废水中常有各种表面活性剂，如洗涤剂、乳化剂等。表面活性剂能够显著降低水的表面张力，使得气泡更容易形成和持久存在。它们会在曝气和搅拌的作用下迅速分散，与微生物和污泥相互作用。表面活性剂会吸附在气泡表面，形成一层稳定的膜，阻止气泡的破裂和合并，从而导致大量泡沫的产生。此外，表面活性剂还可能影响微生物的细胞膜通透性和代谢功能，进一步干扰生化系统的正常运行。

5. 曝气过度一般产生白色泡沫

如果曝气强度过大，就会产生过多的微小气泡。大量的气泡在上升过程中会与污泥颗粒和微生物充分接触，增加了气液固三相之间的摩擦力和碰撞频率。这种过度的搅动使得污泥絮体被破碎，细小的颗粒和絮体更容易被气泡夹带上升，形成泡沫。而且，过度曝气还可能导致混合液中的溶解氧浓度过高，抑制了某些微生物的正常代谢活动，影响污泥的沉降性能，间接促进了泡沫的产生。

6.启动泡沫常见为白色泡沫

新启动的系统中，微生物群落尚未稳定，活性污泥的结构和功能都还不完善。此时，污水中的表面活性物质，如一些有机物、洗涤剂等，在曝气的搅拌和冲击作用下，更容易形成泡沫。

三、针对原因提供的解决方法

1. 针对污泥老化泡沫:根据污泥龄和污泥浓度定期定量地将老化的污泥从系统中排出。可以增加排泥次数或延长排泥的时间来实现。但要确保排泥量恰到好处，避免过度排泥导致系统处理能力下降。 

 2. 负荷过高泡沫:调整进水流量和浓度，对进水进行预处理，以减少进水有机物浓度的波动。对于长期面临高负荷进水的情况，可以考虑对生化池进行扩建或改造，增加其有效容积，从而为微生物提供更充足的反应空间，提高系统的处理能力。 

 3. 丝状菌膨胀泡沫:可以选择投加氯、双氧水、臭氧等氧化剂，或者聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等混凝剂。投加化学药剂时，要严格控制药剂的种类、浓度和投加量，避免对微生物群落造成过度的冲击和破坏。增加排泥量，缩短污泥龄，以减少丝状菌的生长机会。同时，适当降低溶解氧浓度，避免丝状菌在高氧环境中过度生长。此外，还可以调整营养物质的比例，使其更有利于菌胶团细菌的生长。   

4. 表面活性剂泡沫 :加强对进水的预处理：采用物理化学方法，如气浮、吸附、混凝沉淀等，去除或降低进水中表面活性剂的含量。适当增加污泥浓度，提高微生物对表面活性剂的降解能力。同时，调整曝气量和搅拌强度，促进表面活性剂与微生物的充分接触和反应。

5. 曝气过度泡沫 根据水质、水量和微生物的需氧量，精确计算和调整曝气量。采用间歇曝气、分区曝气或微孔曝气等方式，可以采用变频调速风机、安装气体流量计和溶解氧监测仪等设备，实现对曝气量的精准控制。 

 6. 泡沫过多:使用适量的清水喷洒在泡沫表面，可在一定程度上暂时减少泡沫的量。但这只是一种应急措施，不能解决根本问题。适当增加污泥回流比，提高污泥浓度，增强系统的稳定性，有助于减少泡沫的产生。还有增设喷淋系统，通过在处理设施上方安装喷淋系统，持续或间歇地喷淋，以打散和消除泡沫。

7.使用消泡剂去泡沫

消泡剂能够迅速破坏泡沫的表面张力，使泡沫破裂消失，效果通常比较显著。常见的消泡剂包括有机硅、植物油和聚醚等。但要确保其不会对微生物的生长和污水处理效果产生负面影响，而且长期使用可能会增加成本。消泡剂的投加方式和剂量需要根据实际情况进行调整。可以采用连续投加或间歇投加，投加点通常选择在泡沫形成的关键区域，如曝气池的入口或泡沫堆积区。

8.启动泡沫

适当降低曝气量，从而减少泡沫的产生。逐步增加进水量：让微生物有足够的时间适应进水负荷，逐渐形成稳定的活性污泥结构。投加消泡剂（谨慎使用），可适量投加消泡剂，但要注意选择对微生物影响小的产品，并控制用量。

写在最后对于污水处理中泡沫，还有其他常见的设备如：搅拌器、刷子和超声波装置等的，设备虽好但在设计需和使用中我们还是要考虑其对泡沫的破碎效果以及能耗和维护成本。