曝气池泡沫如何治理

曝气池泡沫问题是污水处理过程中常见的现象，其过度积累不仅影响处理效率，还可能引发环境污染和设备故障。本报告系统分析了曝气池泡沫的成因，结合现有治理技术，提出针对性解决方案，并通过案例验证其可行性，为污水处理厂的泡沫治理提供理论依据与实践参考。

一、引言

曝气池是活性污泥法污水处理的核心设施，其功能依赖于气-水-微生物的充分接触。然而，运行过程中常因泡沫异常增生导致液位升高、污泥流失、恶臭扩散及设备堵塞等问题，严重时甚至威胁出水水质达标。因此，探究泡沫成因并制定高效治理策略具有重要的工程意义。

二、曝气池泡沫成因分析

1. 微生物代谢产物积累

• 诺卡氏菌（Nocardiaceae）等丝状微生物过度繁殖，分泌大量胞外多糖蛋白（EPS），形成高黏性泡沫。

• 放线菌、霉菌等好氧菌在特定条件下（如低碳氮比、低负荷）占据优势菌群，加剧泡沫稳定性。

2. 污水成分影响

• 高浓度表面活性剂（如洗涤剂、油脂）降低水相表面张力，促进气泡聚集。

• 工业废水中含蛋白质、酚类等物质为泡沫提供骨架支撑。

3. 工艺运行参数失衡

• 污泥龄（SRT）过长导致老化污泥增多，微生物内源呼吸产生泡沫。

• 低溶解氧（DO）、高pH或温度波动抑制泡沫自然消解。

4. 外部环境因素

• 季节性温差（如冬季低温）导致微生物代谢速率变化，泡沫难以破裂。

三、泡沫治理技术方案

1. 物理治理法

• 机械消泡：通过安装喷淋装置或浮球式消泡机，利用水流冲击或机械切割破坏泡沫结构。适用于小规模或临时性泡沫。

• 气速调控：优化曝气强度，避免过量空气注入导致微气泡聚集。建议将曝气量控制在0.5~1.5 m³/(m²·h)范围内。

2. 化学治理法

• 消泡剂投加：选用硅酮类、聚醚类或植物油基消泡剂，通过降低液膜表面张力实现快速消泡。需注意投加量（通常为10~50 mg/L）及潜在生态风险。

• 混凝剂辅助：投加PAC（聚合氯化铝）或PFS（聚合硫酸铁）改善污泥絮凝性，减少游离微生物量。

3. 生物调控法

• 菌群结构优化：通过调整碳氮比（建议C/N=100:1~150:1）、补充微量元素（如Fe、Ca²⁺）抑制诺卡氏菌生长，促进絮凝菌（如球菌）成为优势种群。

• 污泥回流强化：增加污泥回流量（至50%~100%），缩短污泥龄，防止老化污泥积累。

4. 工艺优化措施

• 预处理强化：增设气浮或混凝沉淀单元，去除进水中表面活性物质。

• 分段控温：对北方低温污水采用保温或加热措施，维持曝气池温度≥15℃。

• pH调节：通过投加NaHCO₃或石灰乳将pH控制在6.5~8.5，抑制酸性代谢产物积累。

四、案例分析

某市政污水处理厂（处理规模5万m³/d）曾因冬季泡沫泛滥导致污泥流失率达30%。通过以下综合措施实现治理：

1. 化学消泡：投加硅酮消泡剂（20 mg/L），30分钟内泡沫厚度由1.2 m降至0.3 m。

2. 工艺调整：提高曝气量至1.2 m³/(m²·h)，补充硝酸盐调节C/N比至120:1。

3. 生物调控：投加芽孢杆菌制剂（10 ppm），重构菌群结构，两周后诺卡氏菌占比下降至5%以下。
   治理后，污泥SV30稳定在60%~70%，出水COD达标率提升至98%。

五、结论与建议

1. 成因诊断优先：需结合水质检测（如LAS、TP、TN）与微生物鉴定（MPN法）明确主导因素。

2. 综合治理为核心：短期依赖化学消泡，中长期通过工艺优化与菌群调控实现根本控制。

3. 风险防控：避免过量消泡剂使用导致二次污染，建议建立在线监测与智能投加系统。