生化系统泡沫问题的生物相诊断与处置方法

生化系统泡沫问题的生物相诊断与处置方法

在污水处理厂的日常运行中，活性污泥法是应用最广的工艺。然而，许多运行人员都会遇到一个令人头疼的问题——生化系统泡沫。这些泡沫不仅影响水面景观，更可能导致出水水质恶化、污泥流失、二沉池短流和加药消泡等额外成本。更棘手的是，泡沫问题往往与微生物群落结构相关，若不从“生物相诊断”入手，仅靠物理或化学手段消泡，治标不治本。今天，我们就从泡沫的微生物学原因出发，结合运行诊断与处置方法，帮助大家系统理解并解决这一难题。

一、为什么生化系统会出现泡沫？

泡沫的产生并非单一原因，通常涉及以下几个方面。

1.丝状菌异常繁殖

如诺卡氏菌、红球菌、念珠菌等，它们细胞壁疏水性强，易吸附气泡并稳定泡沫。

2.污泥龄（SRT/MCRT）过长

老化污泥中丝状菌更易竞争优势，导致泡沫滋生。

3.营养比例失衡

氮、磷不足或有机物浓度过高时，丝状菌比絮状菌更容易繁殖。

4.油脂类物质影响

部分丝状菌具有降解油脂的能力，若进水中含大量动植物油，则为其提供了“优质碳源”。

5.操作条件不当

如曝气过强、二沉池回流设计不合理等，也可能导致泡沫漂浮并加剧。

因此，泡沫问题既是一个生物学现象，也是一个工艺管理问题。

二、典型丝状菌的显微镜特征

在泡沫成因中，丝状菌的作用尤为关键。通过显微镜观察，可以快速进行“生物相诊断”，以下是几种常见的“泡沫元凶”。

1. 诺卡氏菌 (Gordona amarae)

 

形态特征：细胞成簇分枝，分枝角接近直角，结构较粗壮。

危害：表面具有疏水性蜡质层，极易捕捉气泡并稳定泡沫。

典型场景：高油脂废水、污泥龄偏长的系统中常见。

2. 红球菌 (Rhodococcus sp.)

 

形态特征：细胞呈分枝状，分枝角较锐。

危害：与诺卡氏菌类似，也会吸附气泡，形成持久泡沫。

典型场景：与诺卡氏菌常同时出现，尤其在营养不均衡的系统中。

3. 念珠菌 (Candida sp.)

 

形态特征：呈链状，类似“珍珠串”。

危害：在表面稳定形成一层厚厚的泡沫层，且难以通过沉降去除。

典型场景：进水含高浓度易降解有机物时较常见。

通过显微镜观察，可以判断泡沫是“丝状菌型”还是“非丝状菌型”，这对后续处置方案至关重要。

三、生物处理系统泡沫问题的诊断思路

根据运行经验和相关指南，诊断泡沫问题可分为以下几步。

1.观察现象

泡沫是否持久？颜色是白色、灰色还是褐色？泡沫厚度及覆盖面积如何？是否伴随异味？

2.显微镜检查

判断丝状菌种类及丰度。同时关注絮体结构、原生动物活性，评估系统整体生物相。

3.工艺参数检测

MLSS、SVI、MCRT、F/M 比、溶解氧（DO）等。检查进水水质是否存在油脂、表面活性剂或毒性物质。

4.系统性分析

结合运行记录，分析泡沫与负荷、回流比、曝气量、排泥周期等的关系。

四、泡沫问题的处置方法

解决泡沫问题不能单纯依靠消泡剂，而是要从“源头控制 工艺调整 必要时投药”三方面入手。以下总结了常见对策。

1. 工艺参数优化

控制污泥龄，适当缩短MCRT，防止丝状菌过度繁殖。调节MLSS，保持合理浓度，避免过高或过低。维持充足溶解氧：DO 一般保持在 1.0~3.0 mg/L，防止缺氧丝状菌生长。

2. 进水水质管理

含高油脂废水应设隔油池或气浮系统，减少对丝状菌的“投喂”。确保 COD:N:P 维持在100:5:1 左右，防止营养失衡。

3. 物理与化学措施

表面喷淋/机械搅拌，减少泡沫堆积，但属于治标手段。投加氯化物或选择性杀菌剂，如次氯酸钠，但要注意剂量，避免对活性污泥整体造成冲击。投加消泡剂，适用于短期缓解，但长期依赖不可取。

4. 生物调控

通过调节F/M 和SRT，使絮状菌和原生动物占据优势，从而抑制丝状菌。若系统丝状菌过度繁殖，可以考虑接种健康絮体为主的活性污泥。

结语

生化系统泡沫问题，本质上是一个微生物生态失衡的表现。通过生物相诊断，我们可以快速识别“罪魁祸首”，再结合工艺优化和运行管理，才能从根本上解决问题。对于一线运行人员而言，掌握显微镜观察技能和工艺诊断思路，将极大提升解决复杂问题的能力。污水处理不仅是化学和物理的结合，更是一个微生物的世界。理解它们的“生态规则”，才能真正驾驭这套系统。