生物泡沫要（yào）怎麽控製？很多人都錯用了消泡劑

為（wéi）什麽會出現生物泡沫？
當氣體被引入液體中（zhōng），液（yè）體膨脹並包圍氣體時，就會（huì）產生泡沫。
其形成（chéng）和（hé）穩定需要有3點必要條件：氣泡（pào）、表麵活性物（wù）質、疏水性顆粒。
氣泡主（zhǔ）要由好氧曝氣產生，表麵活性劑來源於進（jìn）水以及活（huó）性（xìng）汙泥（ní）中微（wēi）生物的合成，而生物池中的疏水顆粒則來自活性（xìng）汙泥中具有疏水性細胞表麵的微生物。
1、最簡單的判斷生物泡沫（mò）生成潛勢和穩定能力的是對一（yī）定體積量筒內的活性汙泥進行模擬標準速率的曝（pù）氣，通過泡沫的（de）體積以及穩定時間進（jìn）行分級。
2、反複（fù）浮（fú）選，通（tōng）過（guò）測定曝氣（qì）後和曝氣（qì）前懸浮固體質量的比例進行分級。
這兩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（hún）合溶液中的微生物在水相和疏水相（xiàng）進行分配，通過對處理前後水相吸光（guāng）度的測定，判斷活性汙泥的發（fā）泡能力。這種方法在實驗（yàn）室純菌的培養實驗中效果較好，實際（jì）活性汙泥樣品很容易受到（dào）汙水中複雜物（wù）質的（de）影響。
4、表麵張力法則是利用導（dǎo）致生物泡沫的（de）細菌（jun1）使溶液表麵張力下降的（de）特性，可以同時在實際汙泥混合液和純（chún）培養溶液中應用。
遺憾的是，
這（zhè）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（shì）、奈瑟染（rǎn）色（sè）等不同染色方（fāng）法，在相（xiàng）差顯（xiǎn）微鏡下記錄計數網格（gé）內的菌絲（sī）數目或者通過靶向rRNA的特異（yì）性（xìng）熒光探（tàn）針標記鑒定泡沫中的絲狀（zhuàng）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（zhè）類（lèi）方法需要（yào）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（shí）間才能得到準確結果。
6、通過泡沫浮渣指數來評估活性汙泥生物泡沫的特（tè）性，包括泡沫顏（yán）色、氣（qì）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（jié）構方程模型賦予不同維度特征以不同的權重，得到最終的泡沫浮渣指數。
泡沫浮渣指數與生物泡（pào）沫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具有非常黏膩的外觀，其中富集了大（dà）量絲（sī）狀微生物。
雖然從市政汙水廠中識別到（dào）的不同類型絲狀細菌多達30多種，但
隻有2種絲狀細菌類型可以造成生物（wù）泡沫
，分別是諾卡氏型絲狀細菌、微絲菌。
1、諾卡氏型絲狀細菌（jun1）
過去很長一段時間，諾卡氏型絲狀細菌被認為 是造成生物泡沫現（xiàn）象的（de）唯一絲狀細菌，然而一（yī）係列 研究表明（míng），另外一種已被證明可（kě）以引起嚴重汙泥膨（péng）脹的革蘭氏陽性絲狀細菌也會在泡沫中選擇性富集。
諾卡氏（shì）型是對可以通（tōng）過顯微鏡看到的具有放線狀外觀的絲狀細菌的習慣性稱呼，是一（yī）類異（yì）養好氧、具（jù）有明顯（xiǎn）真分枝的革蘭氏陽性細菌。
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（xì）胞外鞘和附著生長、無運動性。
研究表明，
諾卡氏型絲狀細菌具有非（fēi）常高的儲存營養物質的能力
，這也是他們能夠在泡沫（mò）這種營養（yǎng）限製環境中生存或（huò）者富集在泡（pào）沫中的主要原因。
諾卡氏型絲（sī）狀細菌可以利（lì）用多種形態的碳源（yuán）、氮源和磷源。特別是當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
過去很長一段時（shí）間，諾卡氏型絲狀細菌被認為是造成生物泡（pào）沫現象的唯一絲（sī）狀細菌，然而一係列研究表明，另外一種已被證（zhèng）明可以引起嚴（yán）重汙泥膨脹的（de）革蘭氏陽性絲狀細菌（jun1）也會在（zài）泡沫中選擇性富集。
微絲菌M.parvicella屬於（yú）放線（xiàn）菌門放線（xiàn）菌綱中一個分枝很長、進化較（jiào）獨立的類群。
呈不（bú）規則的卷（juàn）曲狀，在活性汙泥絮體內部、表麵環繞（rào）。其寬度在0.6~0.8um，長度50~200um。
絲狀體內部（bù）不能看到（dào）單個細（xì）胞，缺少細胞外鞘（qiào）。絲（sī）狀體無分枝、無（wú）運動性。相關分析（xī）也表明，
其對高氧濃（nóng）度脅迫（pò）敏感，更適合在微氧環境（jìng）下生長
1、溫度
泡（pào）沫問題隨著（zhe）季節變化而循環往複或輕重變換，溫度無疑是其（qí）中最重要的因素。有文獻（xiàn）表明，在水溫較高時，引起汙泥發泡主要是Gordonia amarae，在水（shuǐ）溫較低時（shí），引起汙泥（ní）發泡主（zhǔ）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（měi）年泡（pào）沫產（chǎn）生的水溫階段。
需要說明的是，
發泡可能不受溫度主（zhǔ）導，但卻由溫度的變化觸發（fā）
，因為溫（wēn）度會同時影響氧氣、脂質在水中的溶解度等其他因素。
2、汙泥齡
引（yǐn）起生物泡沫的絲狀細菌（jun1）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（de）汙水處理廠，水力停留（liú）時間較長，出（chū）現延時曝氣方式就易產生泡沫現象，同時一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間（jiān）就完全獨立於曝氣池內的汙泥停留時間，從而（ér）形成持久（jiǔ）而穩（wěn）定的泡沫。
有研究（jiū）表明（míng），當汙泥（ní）齡在9d以內時，泡沫問題（tí）就不會出（chū）現。當然汙泥（ní）齡與溫度有（yǒu）關，絲狀細菌的生長速率隨（suí）溫（wēn）度變化，因此
在不同季節形成生物泡沫（mò）的汙泥齡閾值（zhí）是不同的。
3、pH
一般來說，市政汙水的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）減少泡沫形成（chéng）。
研究表明，pH在（zài）6.5時諾（nuò）卡氏型（xíng）絲狀細菌生長最好。而對於（yú）微絲菌（jun1）來說，其生長的pH範圍在7.1~8.0。
這（zhè）就解釋了為什麽（me）用純氧曝（pù）氣（qì）的汙水廠比用空氣曝氣的汙水廠更容易產生生物（wù）泡沫，是因為空氣曝氣的汙泥混合液pH均值為7.0，而純氧曝氣的汙（wū）泥混合液pH均值為6.5。
4、溶解氧
諾卡氏型絲狀細菌是嚴格好氧（yǎng）細菌
。其在厭氧條件下 (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則可以在較廣的（de）氧濃度範圍內生長（zhǎng），但是其最適生長條件是微氧狀態
由此表明，在低溶氧狀態下微絲菌易在活性汙泥微生物中具有代謝優勢從而過度增殖，而高溶解氧濃度(>6 mg/L)對微絲菌是有害的，會抑製其（qí）生長（zhǎng）。
5、營養物質
對（duì）於諾卡（kǎ）氏型絲狀細（xì）菌和微絲菌（jun1）來說，其碳源利用最大的（de）特征是對疏水性底物（wù）例如油、酯等緩（huǎn）慢降解底物的吸收利用。
有研究證明（míng），紅球（qiú）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（hé）水平時便會造成諾（nuò）卡氏型絲狀細菌的迅速增殖，在低濃度負荷下則會造成微絲（sī）菌的（de）增（zēng）殖。
1、物理化學法
物理（lǐ）方法主要包括噴灑水及（jí）人工或機械清理（lǐ）。噴灑水是一種簡單（dān）的（de）物理方法，但是被（bèi）水噴散的泡沫仍（réng）然存在於混合液中，所以不能根本消除泡沫現象。
通過人工或機械將泡沫（mò）打撈清除，會增加生（shēng）產成本，後續如何處置這些生（shēng）物泡沫仍是很大的難題。
化學方法主要包括投加氧化劑和消毒劑 (氯、次氯（lǜ）酸、過氧（yǎng）化氫、臭氧、季銨鹽等)或者（zhě）混凝劑（聚丙烯（xī）酰（xiān）胺（àn）、聚合氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵（tiě）等）。
這（zhè）些化（huà）學方法雖然可以在一定程（chéng）度上消除生物泡沫（mò）現象，但是由於其他導致生物泡沫發生的因素並沒有（yǒu）消除，這（zhè）種效果隻是暫時性（xìng）的。同時，
利用消毒（dú）劑（jì）滅殺是無選擇性的，對這個活性（xìng）汙泥係統的破壞性遠遠大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，
胡亂投加消泡劑，不僅不會（huì）起到明顯效果，反而會造成運（yùn）營成本的增加。
這是（shì）因為消泡劑主要針對的是化學泡沫（mò），而生（shēng）物泡沫相較於化學泡沫更加穩定，很（hěn）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（wū）泥齡。
大量研究表明，
降低曝氣池（chí）的汙泥停留時間，能有效控製活性汙泥過程中的生（shēng）物泡沫。
降低汙泥停留時間，實質上是種生物（wù）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的過度增殖或將其排除出去，達到控製生（shēng）物泡沫的目（mù）的。
有實驗研究報道, 在（zài）低溫下，汙泥齡控製在小於8~10天，可以逐步抑製諾卡氏菌的生長，但是在（zài）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（yě）有許多不適用的方麵: 當曝氣池中需（xū）要有硝化（huà）作用發生時，則需要相（xiàng）對較長的汙泥停留（liú）時間，與采用此法是個矛盾。
另外，其他一些（xiē）絲狀菌（jun1）的生長受泥齡（líng）變化的影響相對較小，如果生物泡（pào）沫主（zhǔ）要（yào）由這些微生物引起，采（cǎi）用此法效（xiào）果（guǒ）不大。
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（xiàng）互競（jìng）爭，是（shì）一個複雜的生態（tài）網絡。在實際生產過程中，物理化學調控往往（wǎng）不能達到運營管（guǎn）理人員的預期的效果，因此對活性汙泥生態網絡的認識及使用便顯得極為重要。
噬菌體能夠入侵並裂（liè）解（jiě）他們的宿主，因此成為一個有力的生物工具。
在活性汙泥中分離新的裂解泡（pào）沫中（zhōng）絲狀（zhuàng）細菌的噬菌體成為一個非常熱門的研究方向。
但要注意的是，任何誘導（dǎo）絲狀細菌體內溫和噬菌體進入裂解周（zhōu）期的藥劑（jì）都可能同時誘導其他有益細菌體內（nèi）的溫和噬菌體。
4、選擇器技術
除了（le）上述控製手段，生物泡沫控製技術還可與控製汙泥膨脹等活性汙泥異常運行情況相結合, 綜合調節（jiē）活性汙泥運行工藝。
在生物曝氣池的前端設（shè）置厭氧和好氧的選擇器, 可以抑製和淘汰某些絲狀細菌的生長
, 從而降低汙（wū）泥膨脹和生物（wù）泡沫的發生幾（jǐ）率（lǜ）。
選擇器是指一個混合池或通道，讓回（huí）流汙（wū）泥進入（rù）曝氣（qì）池前先流經這裏，具有較高的可快速生物降解有機物去除（chú）率，在選擇器中幾乎所有的易降解（jiě）有機物（wù）都（dōu）在這裏去除（chú）。
生（shēng）物選擇器根據其供氧（yǎng）條件通常有3種類（lèi）型（xíng）：好氧、缺氧和厭氧。選擇器可以選擇性促進（jìn）形成汙泥（ní）絮體的微生物生長、抑製（zhì）引起泡沫的絲狀細菌的生長，或者（zhě）將絲狀細菌選擇性富集到一定位置後清除，以控製它們（men）在汙泥 混合液中的（de）種群數量。