生（shēng）物泡沫要怎（zěn）麽控製？很多人都錯用（yòng）了消泡劑

為什麽會出現（xiàn）生物泡沫？
當氣體被引入液體中，液體膨脹並包圍氣（qì）體時，就會產生泡沫。
其形成和穩定需要有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，表麵活性劑來源於進水以及（jí）活性汙泥中微生物（wù）的合成（chéng），而生物（wù）池中的（de）疏水顆粒則來自活性汙泥中（zhōng）具有疏水性細胞表麵的（de）微生物。
1、最簡單的判（pàn）斷生物泡沫生成潛勢和穩定（dìng）能力的是對一定體積量筒內的活性汙泥（ní）進行（háng）模擬標準速（sù）率（lǜ）的曝氣，通過泡沫的體積以及穩定時間進行分級。
2、反複浮選，通過測定（dìng）曝氣後（hòu）和曝氣前懸浮固體質量（liàng）的比例進行分級。
這兩種方法能在短時間內得到（dào）結果（guǒ），但是往往並不能代表曝氣池的實際狀態（tài）。
3、細胞（bāo）表麵疏水性實（shí）驗，將混合溶液中的微生物在水相和疏水相進行分配，通過對處理前後水相吸光度的測定，判斷活性（xìng）汙泥的發泡能力。這（zhè）種方法在實驗室純菌的培養實驗中效果較好，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（biǎo）麵張力法則是利用（yòng）導致生物泡（pào）沫的細菌使溶液表麵張力下降的特性，可以同時（shí）在實際汙泥混合液（yè）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（sè）方法，在相差顯微鏡下（xià）記錄計數網格內的菌絲數（shù）目或者通過靶向rRNA的特異性熒光（guāng）探針標記鑒定（dìng）泡沫中的絲狀細菌類型 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（wù）狀態。
這類方法需要嫻熟的（de）技術以及完備的實驗室支持，同時需要一（yī）定的時間才能得到準（zhǔn）確結（jié）果。
6、通過泡沫浮（fú）渣指數來評估活性汙（wū）泥生物泡沫的特性，包括泡沫顏色、氣（qì）泡大小、穩定性、覆蓋麵積、絲狀細菌、起泡潛勢（shì）以及總懸浮固（gù）體含量等7個維度，通過路徑分析和結構方程模（mó）型賦予不同維度特征以不（bú）同的權重，得到最終的泡沫浮渣指數。
泡沫浮渣指數與生（shēng）物泡沫嚴重程（chéng）度有較好（hǎo）的線性相關關係。
生物（wù）泡沫與正常的（de）活（huó）性汙泥相比具有非常黏膩的外觀，其中富集了（le）大量絲狀微生（shēng）物。
雖然從（cóng）市政汙水廠中識（shí）別到的不同類型絲狀細菌多達30多種，但
隻有2種（zhǒng）絲狀細菌類型可以造成生物泡沫
，分別是諾卡氏（shì）型絲狀細菌（jun1）、微絲菌。
1、諾卡氏型絲狀細菌
過去很長一段時間，諾卡氏型絲狀細菌被（bèi）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，另外一種已被（bèi）證明可以引起嚴重（chóng）汙泥膨脹的革蘭氏陽性絲狀細菌也（yě）會在泡沫中選擇性富集。
諾卡氏（shì）型（xíng）是對可以通過顯微鏡看到的具有放線狀外觀（guān）的（de）絲狀細菌的習慣性稱（chēng）呼，是一（yī）類異養好（hǎo）氧、具有明顯真分枝的革蘭（lán）氏陽性細菌。
其絲狀體在活性汙泥絮體和（hé）外部液體中存在（zài），常5.0~30um、寬1.0um，單個細（xì）胞的形狀（zhuàng）不規則、缺少細胞（bāo）外鞘和附著生長、無運動性。
研究表明，
諾卡氏型絲狀細菌具有非常高（gāo）的儲存營養物質的（de）能力
，這也（yě）是他們能夠在泡沫這種營養限製環（huán）境中生存或者富集在泡（pào）沫中（zhōng）的主要原因。
諾卡氏（shì）型絲狀細菌可以利用多種形態的碳源、氮源和磷源。特別是當（dāng）汙（wū）水（shuǐ）中含有豐富（fù）的疏（shū）水性營（yíng）養物質時，這種競爭優勢更為明顯。
2、微絲（sī）菌
過去很長一段時間，諾卡氏（shì）型（xíng）絲狀細菌被認為是（shì）造成生物泡沫現象（xiàng）的唯一絲狀細菌，然而一係列研究表明，另外一種已被證（zhèng）明可以引（yǐn）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集。
微絲菌M.parvicella屬於放線菌門放線菌（jun1）綱中一個（gè）分（fèn）枝很長、進化較獨立的類群。
呈不規則的卷曲（qǔ）狀，在（zài）活性汙泥絮體內部、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，缺少細胞外（wài）鞘。絲狀體（tǐ）無分枝、無運動性。相關分析也表明，
其對高氧濃度脅迫（pò）敏感，更適合在微氧環境下生長
1、溫度
泡沫問題隨（suí）著季節變化而循（xún）環往（wǎng）複或（huò）輕重變換，溫度無疑是其中最重要的（de）因素。有文獻表明，在水溫較高時，引起汙泥發泡主要是Gordonia amarae，在水溫較低時，引起汙泥發泡（pào）主要是M.parvicella。
其中，M.parvicella生長（zhǎng）的最佳溫度是12~15℃，十分貼合汙水廠每年泡沫（mò）產生的（de）水溫階段。
需要說明的（de）是，
發泡可能不受溫度主導，但卻由溫度的變化觸（chù）發
，因為溫度會同時影響氧氣、脂質在水中的溶解度等其他因素。
2、汙（wū）泥齡
引起生物泡沫的絲狀細菌是一（yī）類生長速率（lǜ）較慢、周期較長的微生物
，延長（zhǎng）的汙泥齡有利於微生物的生長。
一些負荷低的汙水處理廠，水力停留時間較（jiào）長，出現延時曝氣方（fāng）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內的汙泥停留（liú）時間，從而形成持久而穩定的泡沫。
有（yǒu）研究表明（míng），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（yǔ）溫度有關，絲狀細菌的生長速率隨溫度變化，因此
在不同季節形成生物泡沫的汙泥（ní）齡閾值是不同的。
3、pH
一般來說，市政汙水的pH多穩定（dìng）在6.0–8.0範圍內。而
將pH從（cóng）7.0降到5.0~5.6時，可有效減少泡（pào）沫形成。
研究表明，pH在6.5時諾卡（kǎ）氏型絲狀細菌生（shēng）長最好。而對於微絲菌（jun1）來說，其生長的pH範圍在7.1~8.0。
這就（jiù）解釋了為什麽用純（chún）氧曝氣的汙水廠（chǎng）比用空氣曝氣的汙水（shuǐ）廠更容易產生生物泡沫，是因為空（kōng）氣曝氣的汙泥混合液pH均值（zhí）為7.0，而純氧曝氣的汙泥混合液pH均值為（wéi）6.5。
4、溶解氧
諾卡氏型絲狀（zhuàng）細菌是嚴格好氧（yǎng）細菌
。其在（zài）厭氧條件下 (無硝酸鹽、無氧氣)或缺（quē）氧條件（jiàn）下（xià）(含硝酸鹽、無 氧氣)不能生長或者攝取乙酸鹽。而
微絲菌M.parvicella則可以在較廣的氧濃度範圍內生長，但是其最適生（shēng）長條件是微氧狀態
由此表明，在低溶氧（yǎng）狀態下微絲菌易在活性汙泥微（wēi）生物（wù）中具有代謝優勢從而過度增殖，而高溶解（jiě）氧濃度（dù）(>6 mg/L)對微絲菌是有害的，會抑製其生長。
5、營養物質（zhì）
對於諾卡氏型絲狀細（xì）菌和微絲菌來說，其碳源利用最大的特征是對疏水性底物例如油、酯等緩慢降解底物的吸收利用。
有研究證明，紅（hóng）球菌和戈登氏菌容易吸附長鏈烷烴和脂肪（fáng）酸，當這類底物在汙水中
處於高負荷水平時便會造成諾卡氏型絲狀細菌的迅速增殖，在低濃度負荷（hé）下則會造成微絲菌的增殖。
1、物（wù）理化學法
物理方法主要（yào）包括噴灑水及人工（gōng）或機械清理。噴灑水是一種簡單的物理方法，但是被水（shuǐ）噴散的泡沫仍然存在於混合（hé）液中，所以（yǐ）不能根本消除泡沫現象。
通過人工（gōng）或（huò）機械將泡（pào）沫打撈清除，會增加生產成本，後續如何處置這些生物泡沫仍是很大的難題（tí）。
化學方法主要包括投加氧化劑和消毒劑 (氯、次氯酸、過氧（yǎng）化氫、臭氧、季銨鹽等)或者混凝劑（聚丙烯酰胺、聚合氯（lǜ）化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵等）。
這些化學方法雖然可以在一定（dìng）程度上消除生物泡（pào）沫現象，但是由於其他導致生物泡（pào）沫發生的因素並沒有消除，這種效果隻是暫時性的（de）。同時，
利用（yòng）消毒劑滅殺（shā）是（shì）無選擇性的，對這個活性汙泥係統的破壞性遠遠大於對生物（wù）泡沫的有效（xiào）去（qù）除
值得一提的（de）是，當出現生物（wù）泡（pào）沫時，
胡亂投加消泡劑，不僅不會起到明顯效果，反（fǎn）而會（huì）造成（chéng）運營成本（běn）的增（zēng）加。
這是因（yīn）為消泡劑主要針對的（de）是（shì）化學泡（pào）沫，而生物泡沫相較於化學泡沫更加穩（wěn）定，很（hěn）難起到消除作用。
2、調（diào）控汙泥齡
對於生物泡沫最有效的措施是（shì）降低汙泥齡。
大（dà）量研究表明，
降低（dī）曝氣池的汙泥停留時間，能有效控製活性汙泥過程中的生物泡沫。
降低汙（wū）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均世代時間較長的特點，抑製發泡微生物在曝氣池中（zhōng）的過度增殖或將其排除出去，達到控製生物泡沫的目的（de）。
有實驗研究報道, 在低溫下，汙（wū）泥齡（líng）控製在小於8~10天，可以逐步抑製諾卡氏菌的生長（zhǎng），但是（shì）在溫度升高以後，汙泥齡要控製到3天才可以達到相應的效果。
但降低泥齡也有許（xǔ）多不適用的方麵（miàn）: 當曝氣池中需要有硝化作用發生時，則需要相對較長的汙泥停留時間，與采用此法是個（gè）矛盾（dùn）。
另（lìng）外，其他一些絲狀菌的生長受泥（ní）齡（líng）變化的影響相（xiàng）對較小，如果生物泡（pào）沫主要由這些微生物引起，采用此法效果不大。
3、生（shēng）態調控
活性汙泥中（zhōng）的原核生物、真核生物、噬（shì）菌（jun1）體等相互依存、相（xiàng）互競（jìng）爭，是一個複雜的（de）生態網絡。在實際生產過程（chéng）中，物理化學調控往往不能達到運營管理人員的預（yù）期的效果，因此對（duì）活性汙泥生態網絡的認識及使用便顯得極為重要。
噬菌體能夠入侵並（bìng）裂解他們的（de）宿主，因此成為一個有力的生物工具。
在活性汙（wū）泥中（zhōng）分離新的裂解泡（pào）沫中（zhōng）絲狀細菌（jun1）的噬菌（jun1）體成為一個非常熱門的研究方向。
但要注意的是，任何誘導絲狀細菌體內溫和噬菌體進入（rù）裂解周期的藥劑都可能同時誘導其他有益（yì）細菌體（tǐ）內的溫和噬（shì）菌體。
4、選擇器技術
除了上述控製（zhì）手段，生物泡沫控（kòng）製技術還可與控製汙泥膨脹等活（huó）性汙泥異常運行情況相結合, 綜（zōng）合調節活性汙（wū）泥（ní）運行工藝。
在生物曝氣池（chí）的前端設置厭氧和好氧的選擇器, 可以抑製和淘汰某些絲狀細菌的（de）生長
, 從而降（jiàng）低汙泥膨（péng）脹和生物泡沫的發生幾率。
選擇器是指一個混合池或通道（dào），讓回流汙泥進入曝氣池（chí）前（qián）先流（liú）經這裏，具有較高的可快速生（shēng）物降解有機物去除率（lǜ），在選擇器中幾乎所有（yǒu）的易降解有機物都在（zài）這裏去除。
生物選擇器根據其供氧條件通常有3種類型：好（hǎo）氧（yǎng）、缺氧和厭氧。選擇器（qì）可以選擇性促進形成汙泥（ní）絮體的微生物生長、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到一定位置後清除，以（yǐ）控製（zhì）它們在汙泥 混合液中的種群數（shù）量。