為什么會(huì)出現(xiàn)生物泡沫？
當(dāng)氣體被引入液體中铅夷，液體膨脹并包圍氣體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生泡沫亥矿。
其形成和穩(wěn)定需要有3點(diǎn)必要條件：氣泡逾柿、表面活性物質(zhì)倍奢、疏水性顆粒庶溶。
氣泡主要由好氧曝氣產(chǎn)生煮纵，表面活性劑來源于進(jìn)水以及活性污泥中微生物的合成，而生物池中的疏水顆粒則來自活性污泥中具有疏水性細(xì)胞表面的微生物偏螺。
1行疏、最簡單的判斷生物泡沫生成潛勢和穩(wěn)定能力的是對一定體積量筒內(nèi)的活性污泥進(jìn)行模擬標(biāo)準(zhǔn)速率的曝氣匆光，通過泡沫的體積以及穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行分級。
2酿联、反復(fù)浮選终息，通過測定曝氣后和曝氣前懸浮固體質(zhì)量的比例進(jìn)行分級。
這兩種方法能在短時(shí)間內(nèi)得到結(jié)果贞让，但是往往并不能代表曝氣池的實(shí)際狀態(tài)掷膛。
3、細(xì)胞表面疏水性實(shí)驗(yàn)共撰，將混合溶液中的微生物在水相和疏水相進(jìn)行分配，通過對處理前后水相吸光度的測定故碱，判斷活性污泥的發(fā)泡能力鞋夹。這種方法在實(shí)驗(yàn)室純菌的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中效果較好，實(shí)際活性污泥樣品很容易受到污水中復(fù)雜物質(zhì)的影響炎殃。
4孕炒、表面張力法則是利用導(dǎo)致生物泡沫的細(xì)菌使溶液表面張力下降的特性，可以同時(shí)在實(shí)際污泥混合液和純培養(yǎng)溶液中應(yīng)用件牧。
遺憾的是仪但，
這兩種方法都易受到污水中復(fù)雜物質(zhì)的影響。
5侮压、通過對泡沫樣本進(jìn)行革蘭氏呀净、奈瑟染色等不同染色方法，在相差顯微鏡下記錄計(jì)數(shù)網(wǎng)格內(nèi)的菌絲數(shù)目或者通過靶向rRNA的特異性熒光探針標(biāo)記鑒定泡沫中的絲狀細(xì)菌類型 和數(shù)量是目前最流行的方法蠕膀，可以較好地還原實(shí)際污泥和模擬菌液中的微生物狀態(tài)好猪。
這類方法需要嫻熟的技術(shù)以及完備的實(shí)驗(yàn)室支持，同時(shí)需要一定的時(shí)間才能得到準(zhǔn)確結(jié)果社露。
6挟阻、通過泡沫浮渣指數(shù)來評估活性污泥生物泡沫的特性，包括泡沫顏色峭弟、氣泡大小附鸽、穩(wěn)定性、覆蓋面積瞒瘸、絲狀細(xì)菌坷备、起泡潛勢以及總懸浮固體含量等7個(gè)維度，通過路徑分析和結(jié)構(gòu)方程模型賦予不同維度特征以不同的權(quán)重挨务，得到最終的泡沫浮渣指數(shù)击你。
泡沫浮渣指數(shù)與生物泡沫嚴(yán)重程度有較好的線性相關(guān)關(guān)系。
生物泡沫與正常的活性污泥相比具有非常黏膩的外觀谎柄，其中富集了大量絲狀微生物丁侄。
雖然從市政污水廠中識別到的不同類型絲狀細(xì)菌多達(dá)30多種惯雳，但
只有2種絲狀細(xì)菌類型可以造成生物泡沫
，分別是諾卡氏型絲狀細(xì)菌鸿摇、微絲菌曾罕。
1、諾卡氏型絲狀細(xì)菌
過去很長一段時(shí)間皮卸，諾卡氏型絲狀細(xì)菌被認(rèn)為 是造成生物泡沫現(xiàn)象的唯一絲狀細(xì)菌礼文，然而一系列 研究表明，另外一種已被證明可以引起嚴(yán)重污泥膨脹的革蘭氏陽性絲狀細(xì)菌也會(huì)在泡沫中選擇性富集猿池。
諾卡氏型是對可以通過顯微鏡看到的具有放線狀外觀的絲狀細(xì)菌的習(xí)慣性稱呼繁惦，是一類異養(yǎng)好氧、具有明顯真分枝的革蘭氏陽性細(xì)菌罚蛾。
其絲狀體在活性污泥絮體和外部液體中存在越匕，常5.0~30um、寬1.0um缩笤，單個(gè)細(xì)胞的形狀不規(guī)則煎敢、缺少細(xì)胞外鞘和附著生長、無運(yùn)動(dòng)性殿恤。
研究表明盲趟，
諾卡氏型絲狀細(xì)菌具有非常高的儲存營養(yǎng)物質(zhì)的能力
，這也是他們能夠在泡沫這種營養(yǎng)限制環(huán)境中生存或者富集在泡沫中的主要原因慎陵。
諾卡氏型絲狀細(xì)菌可以利用多種形態(tài)的碳源眼虱、氮源和磷源。特別是當(dāng)污水中含有豐富的疏水性營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)席纽，這種競爭優(yōu)勢更為明顯蒙幻。
2、微絲菌
過去很長一段時(shí)間胆筒，諾卡氏型絲狀細(xì)菌被認(rèn)為是造成生物泡沫現(xiàn)象的唯一絲狀細(xì)菌邮破，然而一系列研究表明，另外一種已被證明可以引起嚴(yán)重污泥膨脹的革蘭氏陽性絲狀細(xì)菌也會(huì)在泡沫中選擇性富集仆救。
微絲菌M.parvicella屬于放線菌門放線菌綱中一個(gè)分枝很長抒和、進(jìn)化較獨(dú)立的類群。
呈不規(guī)則的卷曲狀彤蔽，在活性污泥絮體內(nèi)部摧莽、表面環(huán)繞。其寬度在0.6~0.8um顿痪，長度50~200um镊辕。
絲狀體內(nèi)部不能看到單個(gè)細(xì)胞，缺少細(xì)胞外鞘蚁袭。絲狀體無分枝掸柏、無運(yùn)動(dòng)性虹烈。相關(guān)分析也表明，
其對高氧濃度脅迫敏感椒玖，更適合在微氧環(huán)境下生長
1裳岳、溫度
泡沫問題隨著季節(jié)變化而循環(huán)往復(fù)或輕重變換，溫度無疑是其中最重要的因素胯夏。有文獻(xiàn)表明锡疗，在水溫較高時(shí)，引起污泥發(fā)泡主要是Gordonia amarae豆出，在水溫較低時(shí)囊嘲，引起污泥發(fā)泡主要是M.parvicella。
其中吵淌，M.parvicella生長的最佳溫度是12~15℃斤杏，十分貼合污水廠每年泡沫產(chǎn)生的水溫階段。
需要說明的是榕每，
發(fā)泡可能不受溫度主導(dǎo)，但卻由溫度的變化觸發(fā)
雪猪，因?yàn)闇囟葧?huì)同時(shí)影響氧氣栏尚、脂質(zhì)在水中的溶解度等其他因素。
2只恨、污泥齡
引起生物泡沫的絲狀細(xì)菌是一類生長速率較慢译仗、周期較長的微生物
，延長的污泥齡有利于微生物的生長官觅。
一些負(fù)荷低的污水處理廠纵菌，水力停留時(shí)間較長，出現(xiàn)延時(shí)曝氣方式就易產(chǎn)生泡沫現(xiàn)象休涤，同時(shí)一旦泡沫形成咱圆，泡沫層的生物停留時(shí)間就完全獨(dú)立于曝氣池內(nèi)的污泥停留時(shí)間，從而形成持久而穩(wěn)定的泡沫功氨。
有研究表明序苏，當(dāng)污泥齡在9d以內(nèi)時(shí)，泡沫問題就不會(huì)出現(xiàn)捷凄。當(dāng)然污泥齡與溫度有關(guān)忱详，絲狀細(xì)菌的生長速率隨溫度變化，因此
在不同季節(jié)形成生物泡沫的污泥齡閾值是不同的借睬。
3阿座、pH
一般來說，市政污水的pH多穩(wěn)定在6.0–8.0范圍內(nèi)奏宽。而
將pH從7.0降到5.0~5.6時(shí)腮哩，可有效減少泡沫形成额神。
研究表明，pH在6.5時(shí)諾卡氏型絲狀細(xì)菌生長最好晦苞。而對于微絲菌來說央改，其生長的pH范圍在7.1~8.0。
這就解釋了為什么用純氧曝氣的污水廠比用空氣曝氣的污水廠更容易產(chǎn)生生物泡沫浊娄，是因?yàn)榭諝馄貧獾奈勰嗷旌弦簆H均值為7.0仑锥，而純氧曝氣的污泥混合液pH均值為6.5。
4矗夯、溶解氧
諾卡氏型絲狀細(xì)菌是嚴(yán)格好氧細(xì)菌
德州。其在厭氧條件下 (無硝酸鹽、無氧氣)或缺氧條件下(含硝酸鹽施翰、無 氧氣)不能生長或者攝取乙酸鹽窝革。而
微絲菌M.parvicella則可以在較廣的氧濃度范圍內(nèi)生長，但是其最適生長條件是微氧狀態(tài)
由此表明吕座，在低溶氧狀態(tài)下微絲菌易在活性污泥微生物中具有代謝優(yōu)勢從而過度增殖虐译，而高溶解氧濃度(>6 mg/L)對微絲菌是有害的，會(huì)抑制其生長吴趴。
5漆诽、營養(yǎng)物質(zhì)
對于諾卡氏型絲狀細(xì)菌和微絲菌來說，其碳源利用最大的特征是對疏水性底物例如油锣枝、酯等緩慢降解底物的吸收利用厢拭。
有研究證明，紅球菌和戈登氏菌容易吸附長鏈烷烴和脂肪酸撇叁，當(dāng)這類底物在污水中
處于高負(fù)荷水平時(shí)便會(huì)造成諾卡氏型絲狀細(xì)菌的迅速增殖供鸠，在低濃度負(fù)荷下則會(huì)造成微絲菌的增殖。
1陨闹、物理化學(xué)法
物理方法主要包括噴灑水及人工或機(jī)械清理楞捂。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于混合液中趋厉，所以不能根本消除泡沫現(xiàn)象泡一。
通過人工或機(jī)械將泡沫打撈清除，會(huì)增加生產(chǎn)成本桃铛，后續(xù)如何處置這些生物泡沫仍是很大的難題肋森。
化學(xué)方法主要包括投加氧化劑和消毒劑 (氯、次氯酸假磺、過氧化氫烈杠、臭氧、季銨鹽等)或者混凝劑（聚丙烯酰胺努扶、聚合氯化鋁跃百、氯化亞鐵券妹、氯化鐵等）。
這些化學(xué)方法雖然可以在一定程度上消除生物泡沫現(xiàn)象患刻，但是由于其他導(dǎo)致生物泡沫發(fā)生的因素并沒有消除啰氏，這種效果只是暫時(shí)性的。同時(shí)杠锻，
利用消毒劑滅殺是無選擇性的赘双，對這個(gè)活性污泥系統(tǒng)的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對生物泡沫的有效去除
值得一提的是，當(dāng)出現(xiàn)生物泡沫時(shí)珍特，
胡亂投加消泡劑祝峻，不僅不會(huì)起到明顯效果，反而會(huì)造成運(yùn)營成本的增加扎筒。
這是因?yàn)橄輨┲饕槍Φ氖腔瘜W(xué)泡沫莱找，而生物泡沫相較于化學(xué)泡沫更加穩(wěn)定，很難起到消除作用嗜桌。
2奥溺、調(diào)控污泥齡
對于生物泡沫最有效的措施是降低污泥齡。
大量研究表明骨宠，
降低曝氣池的污泥停留時(shí)間浮定，能有效控制活性污泥過程中的生物泡沫。
降低污泥停留時(shí)間诱篷，實(shí)質(zhì)上是種生物篩選策略，即利用發(fā)泡微生物平均世代時(shí)間較長的特點(diǎn)雳灵，抑制發(fā)泡微生物在曝氣池中的過度增殖或?qū)⑵渑懦鋈プ厮_(dá)到控制生物泡沫的目的。
有實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道, 在低溫下悯辙，污泥齡控制在小于8~10天地垢，可以逐步抑制諾卡氏菌的生長，但是在溫度升高以后预署，污泥齡要控制到3天才可以達(dá)到相應(yīng)的效果尊伟。
但降低泥齡也有許多不適用的方面: 當(dāng)曝氣池中需要有硝化作用發(fā)生時(shí)，則需要相對較長的污泥停留時(shí)間聂歹，與采用此法是個(gè)矛盾野疟。
另外，其他一些絲狀菌的生長受泥齡變化的影響相對較小乘步，如果生物泡沫主要由這些微生物引起廷碴，采用此法效果不大。
3榨降、生態(tài)調(diào)控
活性污泥中的原核生物就用、真核生物顿豹、噬菌體等相互依存、相互競爭霉处，是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)跋擅。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，物理化學(xué)調(diào)控往往不能達(dá)到運(yùn)營管理人員的預(yù)期的效果嫌松，因此對活性污泥生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識及使用便顯得極為重要沪曙。
噬菌體能夠入侵并裂解他們的宿主，因此成為一個(gè)有力的生物工具豆瘫。
在活性污泥中分離新的裂解泡沫中絲狀細(xì)菌的噬菌體成為一個(gè)非常熱門的研究方向珊蟀。
但要注意的是，任何誘導(dǎo)絲狀細(xì)菌體內(nèi)溫和噬菌體進(jìn)入裂解周期的藥劑都可能同時(shí)誘導(dǎo)其他有益細(xì)菌體內(nèi)的溫和噬菌體外驱。
4育灸、選擇器技術(shù)
除了上述控制手段，生物泡沫控制技術(shù)還可與控制污泥膨脹等活性污泥異常運(yùn)行情況相結(jié)合, 綜合調(diào)節(jié)活性污泥運(yùn)行工藝昵宇。
在生物曝氣池的前端設(shè)置厭氧和好氧的選擇器, 可以抑制和淘汰某些絲狀細(xì)菌的生長
, 從而降低污泥膨脹和生物泡沫的發(fā)生幾率磅崭。
選擇器是指一個(gè)混合池或通道，讓回流污泥進(jìn)入曝氣池前先流經(jīng)這里瓦哎，具有較高的可快速生物降解有機(jī)物去除率砸喻，在選擇器中幾乎所有的易降解有機(jī)物都在這里去除。
生物選擇器根據(jù)其供氧條件通常有3種類型：好氧蒋譬、缺氧和厭氧割岛。選擇器可以選擇性促進(jìn)形成污泥絮體的微生物生長、抑制引起泡沫的絲狀細(xì)菌的生長寓蔼，或者將絲狀細(xì)菌選擇性富集到一定位置后清除咱贪，以控制它們在污泥 混合液中的種群數(shù)量。