生（shēng）物泡沫要怎麽控製？很多人都錯用了（le）消泡劑

為什麽會出現生物泡沫？
當氣體被引入液體中，液體膨脹並包圍氣（qì）體時（shí），就會產生泡沫。
其形成和穩定需要有（yǒu）3點必要條件：氣泡、表麵活性物質、疏（shū）水（shuǐ）性顆粒。
氣泡主要由好氧曝氣產生，表麵活（huó）性（xìng）劑來（lái）源於進水以及活（huó）性汙泥中微生物的合成，而生物池中的疏水顆（kē）粒則來自活性汙泥中具有疏水性細胞表麵（miàn）的微生物。
1、最簡單的判斷生（shēng）物泡沫生成潛勢和穩定能（néng）力的是對一定體積量筒內的活性汙泥進行模擬標準（zhǔn）速率的曝氣，通過泡沫（mò）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（xuán）浮固體質量（liàng）的比例進行分級。
這兩種方法能在短（duǎn）時間內得到結果，但是往（wǎng）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（yè）中的微生物在水相和疏（shū）水相進行分配，通過對處理前後水相吸光度的測定，判（pàn）斷活性汙泥的發泡能力。這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（shuǐ）中複雜物（wù）質的影響。
4、表麵張力法則是利（lì）用導致生物泡沫（mò）的細菌使（shǐ）溶（róng）液表（biǎo）麵張力下降（jiàng）的特性，可以同時在實際汙（wū）泥（ní）混合液和純培養溶（róng）液中應用。
遺憾的是，
這兩種（zhǒng）方法都易受（shòu）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方法，在相差顯微鏡下記錄計數網格內的菌絲數目（mù）或者通過靶向（xiàng）rRNA的特異（yì）性熒光探針標記鑒（jiàn）定泡（pào）沫（mò）中的絲狀細菌類型 和數量是目（mù）前（qián）最（zuì）流行的方（fāng）法，可（kě）以較好地還原實際汙泥和（hé）模擬菌液中的微生物狀態（tài）。
這類方法需要嫻熟的技術以及完備的實（shí）驗室支持，同時需要一定的時間才能得到準確結果。
6、通過泡沫浮渣指數（shù）來評估活性汙泥生物泡沫的特性，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（jí）總懸浮固體含量等7個維度，通過路徑分（fèn）析和結構方程模型賦予不同（tóng）維度特征以不（bú）同的權重，得到最終的泡（pào）沫浮（fú）渣指數。
泡沫浮渣（zhā）指數（shù）與生物泡沫（mò）嚴重程度有較好的線性相關關係。
生物泡沫與正常的活性汙泥相比（bǐ）具有非常黏膩的外觀，其中富（fù）集了大量絲（sī）狀微生物。
雖然從市政汙水廠中識別（bié）到的（de）不同類型絲狀細（xì）菌多達30多種，但
隻有2種絲狀細菌（jun1）類型可以造成生物泡沫（mò）
，分別是諾卡氏（shì）型絲狀細菌、微絲菌。
1、諾卡氏型絲狀（zhuàng）細菌
過去很長一（yī）段時間，諾卡氏型絲狀細菌被（bèi）認為（wéi） 是造成生（shēng）物泡沫現象的唯一絲狀細菌（jun1），然而一係列 研究表明，另（lìng）外一種已被證明可（kě）以引起嚴重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呼（hū），是一類異養好氧、具有明顯真分枝的革蘭氏陽性細菌。
其（qí）絲狀體在活性汙泥絮體和外部液體中存在，常（cháng）5.0~30um、寬1.0um，單個細胞的形狀不規則、缺少細胞外鞘和附著生長、無（wú）運動性。
研究（jiū）表明，
諾卡氏型絲狀細（xì）菌具有（yǒu）非（fēi）常高的儲存營養（yǎng）物質的能力
，這也是他們能夠在泡沫這種營養限製（zhì）環境中生存或者富集在泡沫中（zhōng）的主要原因。
諾卡氏型絲狀細菌可以利用多種形態的（de）碳源、氮源和磷源。特別是當汙水中含有豐富（fù）的疏水性營養物質時，這（zhè）種競爭優勢（shì）更為明顯。
2、微絲菌
過去很長一段時間，諾卡氏型絲狀細菌（jun1）被認為是造成生物泡沫現象（xiàng）的唯一絲狀細菌，然而一係列研究表明，另外一種已被證明可以引起嚴重（chóng）汙泥膨脹的革蘭氏（shì）陽性絲狀細菌也會在（zài）泡沫中選擇性富集。
微絲菌M.parvicella屬於放線菌門放線菌綱中一個分枝很長、進化較獨（dú）立的類群。
呈不規則的卷曲狀，在活性汙泥絮體內部、表麵環繞。其寬（kuān）度（dù）在0.6~0.8um，長度50~200um。
絲狀體內（nèi）部不能看到單個細胞，缺少細胞外鞘。絲狀體無分（fèn）枝、無（wú）運動性。相關分析也表明，
其對高氧濃度脅迫敏感（gǎn），更適合在微氧環境下生長
1、溫度
泡（pào）沫問題隨著季節變化而循環往複或輕重變換，溫度無疑是其中最重要的因素。有文獻表明（míng），在水溫較高時，引起汙泥發泡主要是Gordonia amarae，在水溫較低（dī）時（shí），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℃，十分貼合汙水廠每年泡沫產生的（de）水溫階段。
需要說明的是，
發泡可能不受溫度主導，但（dàn）卻由溫度的變化觸發
，因為溫度會同時影響氧氣、脂質在水中的溶解度等其（qí）他因素。
2、汙泥齡
引起生物泡沫（mò）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微生物的生長。
一些負荷低的（de）汙水處理（lǐ）廠，水力停留時間較長，出現延時曝氣方式就易產生泡沫現象（xiàng），同時一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間就完（wán）全獨立（lì）於曝氣池內的汙泥停（tíng）留時間，從而形成持久而穩（wěn）定的泡沫。
有研究表明，當汙泥齡（líng）在9d以內時，泡沫問題就不會出現。當然汙泥（ní）齡與溫度（dù）有關，絲狀（zhuàng）細（xì）菌的（de）生（shēng）長速率（lǜ）隨溫度變化，因此
在不同（tóng）季節形成生物泡沫的汙泥齡（líng）閾值是不同（tóng）的。
3、pH
一般（bān）來說，市政汙水（shuǐ）的pH多（duō）穩定在6.0–8.0範圍內。而
將pH從7.0降到（dào）5.0~5.6時，可有效減少泡沫（mò）形成（chéng）。
研究表明，pH在6.5時諾卡氏型絲狀細菌生長最好。而對於微（wēi）絲菌來說，其生長的pH範（fàn）圍在7.1~8.0。
這（zhè）就解釋了為什麽用純氧曝氣（qì）的汙水廠比用空氣曝氣（qì）的汙水廠更容易產生生（shēng）物（wù）泡沫，是因為空氣曝氣的（de）汙（wū）泥混合液pH均值為7.0，而純氧曝氣的汙泥混合液pH均值為6.5。
4、溶（róng）解氧
諾（nuò）卡氏型絲狀細菌是嚴格好氧細菌
。其在厭氧條件下（xià） (無硝酸鹽、無氧氣)或缺氧條件下(含硝酸鹽、無 氧氣)不（bú）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
由此表明，在低溶氧狀態下微（wēi）絲菌易在活性汙泥微生物中具有（yǒu）代謝優勢從而（ér）過度增殖，而高（gāo）溶解氧濃度(>6 mg/L)對微絲菌是有害的，會抑（yì）製其生長。
5、營養物質
對於諾卡氏型（xíng）絲狀（zhuàng）細菌和微絲菌來說（shuō），其（qí）碳源利用最（zuì）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（shōu）利用。
有研究證明，紅球菌和戈登氏（shì）菌容易吸附長鏈烷烴和脂肪酸，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（xì）菌的迅速增殖，在低濃度負荷下則會造成微絲菌的增（zēng）殖（zhí）。
1、物（wù）理化學法
物（wù）理方法主要包括噴灑水及人工或機械清理。噴灑水是一種（zhǒng）簡單的物理方法，但是被水噴散的泡沫仍然存在於混合液（yè）中，所以不能（néng）根本（běn）消除泡（pào）沫現象。
通過人（rén）工或機械將泡沫打撈清除，會增加生產成本，後續如（rú）何處置這些生（shēng）物泡沫（mò）仍是很大的難題。
化學（xué）方法主要包括投加氧化劑和（hé）消毒劑 (氯、次氯酸、過氧化（huà）氫、臭氧、季（jì）銨鹽等)或者混（hún）凝（níng）劑（聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵等）。
這些化學方法雖然可（kě）以在一定程度上消除生物泡沫現象，但是由（yóu）於其他導致生物泡沫（mò）發生的因素並沒有消除，這種效果隻是暫時性的。同時，
利用消毒劑滅殺（shā）是無選擇性的，對這（zhè）個活性汙泥係（xì）統的破壞性遠遠大於對生物泡沫的有效去除
值得（dé）一提的是，當出現生物泡沫時，
胡亂投加消泡劑，不僅不會（huì）起到明顯效果，反而會造成運營成本的增（zēng）加。
這是因為消泡劑主要針對的是化學泡沫，而生（shēng）物泡沫相較（jiào）於化學泡沫更加穩定，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（dà）量研究表明，
降低曝氣（qì）池（chí）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（de）特點，抑製發泡微生物在曝氣池（chí）中的過度增殖或將其排除（chú）出去，達到控製生物泡沫的目的。
有實驗（yàn）研究報道, 在低溫下（xià），汙（wū）泥齡控製在小（xiǎo）於8~10天，可以（yǐ）逐步抑製諾卡氏菌的生長，但是在（zài）溫度升高以後，汙泥齡要控製到3天才可以達（dá）到相應的效（xiào）果。
但降（jiàng）低泥齡也有許多（duō）不適用的（de）方麵: 當曝氣池中需（xū）要有硝化作用發生時，則需要相對較長的汙泥停留時間（jiān），與采用此法是（shì）個矛盾。
另外，其他一些絲狀菌的生長受泥齡變化的影響相對較小，如果生（shēng）物泡（pào）沫主要由這些（xiē）微生物引起，采用此法效果不大（dà）。
3、生態調控
活性汙泥中的原核生物、真核生物、噬菌體等相互依存、相互（hù）競（jìng）爭，是一個（gè）複雜的生態網絡。在實際（jì）生產過程中，物理化學調控往往不能達（dá）到運營管理人員的預期的效果，因此對活性汙泥生態網（wǎng）絡（luò）的認識及使用便顯得極（jí）為重要。
噬菌體能夠入侵並裂解他們的（de）宿主，因此成為一個有力的生物（wù）工具。
在活性汙泥中分離新的裂解泡沫中絲狀細（xì）菌的噬菌體成為一個非（fēi）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（shì）菌體進入裂解周期的藥（yào）劑都可能同時（shí）誘導其他有益細菌體（tǐ）內（nèi）的（de）溫和噬菌體。
4、選擇（zé）器技術（shù）
除了上（shàng）述控製手段，生物泡沫控製技術還可與控製汙（wū）泥膨脹等活性汙泥異常運行（háng）情況相結合, 綜合調節活性汙泥運行工藝。
在生物曝（pù）氣池的前端設（shè）置厭（yàn）氧和好氧的選擇器, 可以抑製和淘汰某些絲狀細菌的生長
, 從而降低汙泥膨脹和生物泡沫的發生幾率。
選擇器是（shì）指一個混合池或通道，讓回流汙泥（ní）進入曝氣池前先流經這（zhè）裏，具有較高的可快速生物降解有機物去除率，在選擇器中幾乎所有的易降解有機物都（dōu）在這裏去除。
生物選擇器根據（jù）其（qí）供氧條件通常有3種類型：好氧、缺氧（yǎng）和厭氧。選擇器可（kě）以選擇性促進形（xíng）成（chéng）汙泥絮體的微生物生長、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（dìng）位置後清除，以控製（zhì）它們在汙泥 混合液中的種群數量。