生物（wù）泡沫要怎麽（me）控製？很多人都錯用了消泡劑

為什麽會出現生物泡（pào）沫？
當（dāng）氣體被引入液體（tǐ）中，液體（tǐ）膨脹並包圍氣體時，就會產生泡沫（mò）。
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（lì）。
氣泡主要由好（hǎo）氧曝氣產生，表麵活性劑來源於進（jìn）水以及活性（xìng）汙泥中微生物的合成，而生（shēng）物（wù）池中的疏水顆粒則來自活性汙泥中具有（yǒu）疏水（shuǐ）性細胞表麵的微生物（wù）。
1、最簡單的判（pàn）斷生物泡沫（mò）生成潛勢和穩定能力的是（shì）對一定體積量筒內的活性汙泥進（jìn）行模擬標準速率的曝氣，通過泡沫的體積以及穩定時間進行（háng）分級。
2、反複浮選，通過測定曝氣後和曝氣前懸浮固體（tǐ）質量的（de）比例進行（háng）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（biǎo）曝氣池的實際狀態。
3、細胞表麵疏水性實驗，將混合溶液中的微生物在（zài）水相和疏水相進行分配（pèi），通過對處理前後水相吸光度的測定，判斷活性汙泥的（de）發泡能力。這種方法在實驗室純菌的（de）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（zhì）的影響。
4、表麵張力法則是利用（yòng）導致生物泡（pào）沫的細菌使（shǐ）溶液表麵張力下（xià）降的特（tè）性，可以同時在實（shí）際汙泥混合液和純培養溶液中應用。
遺憾的是，
這兩（liǎng）種方法都易受（shòu）到（dào）汙水中複雜物質的（de）影響。
5、通過對泡沫樣本進行革蘭氏、奈瑟染色等（děng）不同染色方法，在相差顯微鏡下記錄（lù）計數網格內的菌絲數目或者通過靶向rRNA的特異（yì）性熒光探針標記鑒定泡沫中的絲狀細菌類型 和數量是（shì）目前最流行（háng）的方法，可以較好地還原實（shí）際汙泥和模（mó）擬菌液中（zhōng）的（de）微生物狀態。
這類方法需要嫻熟的技術以及（jí）完備的（de）實驗室支持，同時需要一定的時（shí）間才能得到（dào）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（xìng），包括泡沫（mò）顏色、氣泡大小、穩定性、覆蓋麵積、絲狀細菌、起泡潛勢（shì）以及總懸浮固體含（hán）量等7個維度，通過路徑分析和結構方程模型（xíng）賦予不同（tóng）維度特征以不同的權重，得到最終（zhōng）的（de）泡沫（mò）浮渣指數。
泡沫浮渣指數與生物泡（pào）沫嚴重程度有較好的（de）線性相關關係。
生物泡沫（mò）與（yǔ）正常的（de）活性汙泥相比具有非常黏（nián）膩的外觀，其（qí）中富集了大量（liàng）絲狀微生物。
雖然從市政汙水廠中識別到的不同類（lèi）型絲狀細菌多（duō）達30多種，但
隻有（yǒu）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（xì）菌、微絲菌。
1、諾卡氏（shì）型絲狀細菌
過去（qù）很長一段時間，諾卡氏型絲狀細菌被認為 是（shì）造成生物泡沫現象的唯一絲狀細菌，然而一（yī）係列 研究表明，另外一種已被證明可以引起嚴重汙泥膨脹的革蘭氏陽（yáng）性絲狀細菌也會（huì）在泡沫中選擇性富集。
諾卡（kǎ）氏型是對可以（yǐ）通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，是一類異養好氧、具有（yǒu）明顯真分枝的革（gé）蘭（lán）氏陽性細菌。
其絲狀體（tǐ）在活性汙泥絮體和外（wài）部液體中（zhōng）存在，常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、無運動性。
研究表明，
諾（nuò）卡氏型絲狀細菌具有非常高的儲存營養物質的能力（lì）
，這也是他們能夠在泡沫這種營養限製環境中生存或者富（fù）集在泡（pào）沫中的主要原因。
諾卡氏（shì）型絲狀細菌可以利用多（duō）種（zhǒng）形態的碳源、氮源（yuán）和磷源（yuán）。特別是當汙水（shuǐ）中含有豐富的疏水性營（yíng）養物質時，這種競爭優勢（shì）更為明顯。
2、微絲菌
過去（qù）很長一段時間，諾卡氏（shì）型絲狀細菌被認（rèn）為是造成生物泡沫現象的唯一絲狀細菌，然而一係列研究表（biǎo）明，另外一種已被證明可以引起嚴重汙泥膨脹的（de）革蘭氏陽性絲狀（zhuàng）細菌（jun1）也會在泡沫中選（xuǎn）擇性富集。
微絲（sī）菌M.parvicella屬於放線菌（jun1）門放線菌綱中一個分枝很長、進化較獨立的類群。
呈不規則的卷曲狀，在活性汙泥絮體內部、表麵環繞。其寬度（dù）在0.6~0.8um，長度50~200um。
絲狀體內部不能（néng）看到單個細胞，缺少細胞外鞘。絲（sī）狀體無分枝、無運動性。相關分（fèn）析也表（biǎo）明，
其對高氧濃度脅（xié）迫敏感，更適合在微（wēi）氧環境下生長（zhǎng）
1、溫度
泡沫問題隨著季節變化而（ér）循（xún）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，在（zài）水溫（wēn）較高（gāo）時，引起汙泥發泡（pào）主要是Gordonia amarae，在水溫較低時（shí），引（yǐn）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（fèn）貼合汙水廠每年泡沫（mò）產（chǎn）生（shēng）的水溫階段。
需要說明的是（shì），
發泡可（kě）能不受溫度主導，但（dàn）卻由溫（wēn）度的變化觸發
，因為溫度會同時影響氧氣（qì）、脂質在水中的溶（róng）解度等其他因素。
2、汙泥齡（líng）
引起生物（wù）泡沫的（de）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（lì）於微生物的生長。
一些負荷低的汙水處理廠，水力停留時（shí）間較長，出（chū）現延時曝氣（qì）方式就易產生（shēng）泡沫現象，同（tóng）時一旦泡沫形成，泡沫層（céng）的生物停留時（shí）間就完全獨立於曝氣池內的（de）汙泥停留時間，從而形成持久而穩定的泡（pào）沫。
有研（yán）究表明，當汙泥齡在9d以內時，泡沫問題就（jiù）不會出現。當然汙泥齡與溫度有關，絲狀細菌的生長速（sù）率隨溫度變化，因此
在不同季節（jiē）形成生物泡沫（mò）的汙泥齡閾值是（shì）不同的。
3、pH
一般來說，市政（zhèng）汙水的pH多穩（wěn）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（jiǎn）少泡沫形成。
研（yán）究表明，pH在6.5時諾卡氏型絲狀細菌生長最好。而對於微絲菌來說，其生長（zhǎng）的pH範圍在（zài）7.1~8.0。
這就解釋了為什麽用純氧曝氣的汙水廠比用空氣曝（pù）氣的汙水廠更容易產生生物泡沫，是因為空氣曝氣的汙泥混合液（yè）pH均值為7.0，而純氧曝氣的汙泥混（hún）合液pH均值為6.5。
4、溶解（jiě）氧
諾卡氏型絲狀細（xì）菌是嚴格好氧細菌
。其在厭氧條件（jiàn）下 (無硝酸鹽、無氧氣)或缺氧條件（jiàn）下(含硝酸鹽、無 氧（yǎng）氣)不能生長（zhǎng）或者攝取乙酸（suān）鹽。而
微絲菌M.parvicella則可以在較廣的氧濃度範圍內生長，但是其最適生長條件（jiàn）是微氧狀態
由此表（biǎo）明，在低溶氧狀態下微絲菌（jun1）易在活性汙泥微生物中具（jù）有代謝優勢從而過度增殖，而（ér）高溶解氧濃度(>6 mg/L)對（duì）微絲菌是有害的，會抑製（zhì）其生長。
5、營養物質
對於諾卡氏型絲狀細菌和微絲菌來說，其碳源利用最（zuì）大的特征是對疏水性（xìng）底物例如油、酯等緩慢降解底物的吸收利用。
有（yǒu）研究證明，紅球菌和戈登氏菌容易吸附（fù）長鏈烷烴和脂肪酸（suān），當（dāng）這類底（dǐ）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（nóng）度負荷下則會造成微絲菌的增（zēng）殖。
1、物（wù）理化學法
物理方法主要包（bāo）括噴灑水及人工或機械清理。噴灑水是一種簡單的物理方法，但是被水噴散的泡沫仍然存在於混合液中，所以不能根本消除泡（pào）沫現象。
通過人工（gōng）或機械將泡沫打撈清除，會增加生產成本，後續如何處置這（zhè）些生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（xiāo）毒劑 (氯、次氯酸、過氧化氫、臭氧、季銨鹽等)或者混凝劑（聚丙（bǐng）烯酰胺（àn）、聚合氯化鋁、氯化亞鐵（tiě）、氯化鐵等）。
這些化學方（fāng）法（fǎ）雖然（rán）可以在一定程度上消除生物泡沫現象，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。同時，
利用消毒劑滅殺是無選擇性（xìng）的（de），對這個活性汙泥（ní）係統的破壞性遠遠大於對（duì）生物泡沫的有效去除
值（zhí）得一（yī）提的是，當（dāng）出現（xiàn）生物泡沫時，
胡亂投加消泡劑，不僅不會起到（dào）明顯效（xiào）果（guǒ），反而會造成運營成本的增加。
這是因為消泡劑（jì）主要針對的是化學泡沫，而生物泡沫相較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。
大量研究表明，
降低曝氣池的汙（wū）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（zhǒng）生物篩選策略（luè），即利用發泡微生物平均世代時間較（jiào）長的特點，抑製發泡微生（shēng）物在曝氣池中的過度（dù）增殖或將其排除出去，達到控製生物（wù）泡沫的目的。
有實驗（yàn）研究報道, 在（zài）低溫下，汙（wū）泥齡（líng）控製在小於8~10天，可以逐步抑製諾卡（kǎ）氏菌的生長，但是在溫度升高以（yǐ）後，汙泥齡要控製到3天才可以達到相（xiàng）應的效果。
但降低泥齡也有許多不適用的方麵: 當曝氣池中需要有硝化作用發生（shēng）時，則需要相對較長的汙泥停留時間（jiān），與采用此法是個（gè）矛（máo）盾。
另外，其他（tā）一些絲狀（zhuàng）菌的（de）生長受泥齡變化的影響相對較小，如果生（shēng）物泡沫主要（yào）由這（zhè）些微生（shēng）物（wù）引起，采用此法（fǎ）效（xiào）果不大。
3、生態調控
活性汙泥（ní）中的原核生物、真核生物、噬菌體等相互依（yī）存、相（xiàng）互競爭，是一個複雜的生態網絡。在實際生（shēng）產過程中，物理化學調控往往不能（néng）達（dá）到運營管理人員的預期的效果，因此對活性汙（wū）泥生態網絡的認識及使用（yòng）便顯得（dé）極為（wéi）重要。
噬菌體能夠入侵（qīn）並（bìng）裂解他們的宿主，因此成為一個有力的生物工具。
在活性汙泥中分離新的裂（liè）解泡沫中絲狀細菌（jun1）的噬菌（jun1）體成為一（yī）個（gè）非常熱門的研究方向。
但（dàn）要注意的是，任何誘導絲狀細菌體內溫和噬菌體進入裂解周期的藥劑都可能同時誘導其他有（yǒu）益細菌體內的溫和噬菌體。
4、選擇器技術
除了上述（shù）控製手段，生物泡沫控製技（jì）術還（hái）可與控製（zhì）汙泥膨脹等活性汙泥異常運行情況相結合, 綜合調節活性汙泥運（yùn）行工藝。
在生物曝（pù）氣池的前端設置（zhì）厭氧（yǎng）和好氧的選（xuǎn）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。
選擇器是指一個混合池或（huò）通道，讓回流汙泥進入曝氣池前先流經這裏，具（jù）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（de）易降解有機物都在這裏去除。
生物選擇器根據其供氧條件通常（cháng）有3種類型：好氧、缺氧和厭氧。選（xuǎn）擇器可以選擇性促進形成汙泥絮體的微生物生（shēng）長、抑製引起泡沫的絲狀細菌的生長，或（huò）者將絲狀細菌選擇性富（fù）集（jí）到一定位（wèi）置後清除，以控（kòng）製它們在汙泥 混合液中的種（zhǒng）群數量。