根據(jù)泡沫形成的機(jī)理及其影響因素,可采用物理化學(xué)和生物的方法對(duì)泡沫進(jìn)行控制。控制泡沫特別是生物泡沫的實(shí)質(zhì)并非消除Microthrix parvicella等細(xì)菌的產(chǎn)生,主要途徑就是在曝氣系統(tǒng)中建立一個(gè)不適宜絲狀菌異常生長(zhǎng)的環(huán)境,抑制其在活性污泥中的過(guò)度增殖,使絲狀菌與絮凝體形成菌保持平衡的比例生長(zhǎng)。
噴灑的水流或水珠能打碎浮在水面的氣泡,以減少泡沫。但不能根本消除泡沫現(xiàn)象,是一種最常用最簡(jiǎn)便的物理方法。
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺是一種常用的消泡劑,工程實(shí)例中,把陽(yáng)離子聚丙烯酰胺投加于二沉池進(jìn)水管中,其既有抑制Nocardioform actinomycetes生長(zhǎng)的作用,又有通過(guò)回流污泥進(jìn)入曝氣池消除污水中表面活性劑及表面活性物質(zhì)極性-非極性特點(diǎn)的作用。由于上述兩點(diǎn)的存在,新的穩(wěn)定泡沫難于大量生成,而在水面上的泡沫層由于水面紊動(dòng),泡沫受剪力作用不斷破碎,表面泡沫水膜由于水分不斷蒸發(fā),泡沫不斷破碎,泡沫層也逐漸消失。
低濃度的H2O2也是一種較常用的泡沫消除劑,在活性污泥中投加當(dāng)投加低濃度H2O2時(shí),其濃度不足以殺死菌膠團(tuán)表面伸出的絲狀菌,只能氧化部分生物殘?jiān)拖x過(guò)程產(chǎn)生的毒素,凈化菌膠團(tuán)細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境,促進(jìn)了菌膠團(tuán)細(xì)菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng), 使菌膠團(tuán)菌和絲狀菌的生長(zhǎng)達(dá)到了新的平衡,從而達(dá)到控制生物泡沫的目的,而出水水質(zhì)并未惡化。H2O2應(yīng)投加于回流污泥中,投加濃度為20~25mg H2O2/(kg·MLSS)
通過(guò)污水廠觀察、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)污水中的泡沫是典型的季節(jié)性出現(xiàn)的,代謝和動(dòng)力學(xué)的調(diào)節(jié)并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的過(guò)度生長(zhǎng)和泡沫的產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)與氯、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺兩種化學(xué)藥劑相比較,發(fā)現(xiàn)除絲狀菌聚季銨堿是一種最有效的物理化學(xué)方法來(lái)抑制Microthrix parvicella的過(guò)度增殖,能有效的控制泡沫,并未給出水水質(zhì)帶來(lái)變化。
另外,如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等均具有較強(qiáng)的氧化性,也可當(dāng)作消泡劑使用。
降低細(xì)胞平均停留時(shí)間是很有效的控制泡沫的方法,實(shí)質(zhì)即利用絲狀菌平均世代時(shí)間較長(zhǎng)于絮凝體形成菌的特點(diǎn),抑制絲狀菌的過(guò)度增殖,細(xì)胞平均停留時(shí)間越短,絲狀菌越少,泡沫也越少。
最適宜Nocardia amarae生長(zhǎng)的pH值為7.8,最適宜Microthrix parvicella生長(zhǎng)的pH值為7.7~8.0,當(dāng)pH值從7.0降為5.0~5.6時(shí),能有效控制這些微生物的過(guò)度生長(zhǎng),減少泡沫的形成。
降低了曝氣的空氣輸入率,一是能降低曝氣池中氣提強(qiáng)度,減緩了絲狀菌的上浮速度;二是能降低曝氣池中的溶解氧濃度,Nocardia amarae是嚴(yán)格的好氧菌,在缺氧或厭氧條件下,不易生長(zhǎng),但 Microthrix parvicella卻能忍受缺氧狀態(tài)。再者,降低曝氣池的空氣輸入量也相應(yīng)的降低了微氣泡的生成量,即減少絲狀菌和放線菌機(jī)體上浮的載體,從而延緩泡沫的形成。
厭氧消化池上清液能抑制Rhodococcus rhodochrous菌屬的生長(zhǎng),采用厭氧消化池上清液回流到曝氣池的方法,也能控制曝氣池表面泡沫的形成。但由于厭氧消化池上清液中含有高濃度好氧底物和氨氮,它們都會(huì)影響出水水質(zhì),因此應(yīng)慎用。
生物選擇器有好氧選擇器和缺氧選擇器兩種,其目的就是使進(jìn)入曝氣池的污水先于回流污泥在其中充分混合,通過(guò)調(diào)節(jié)F/M、DO等因素,選擇性的發(fā)展絮凝體形成菌,抑制絲狀菌等的過(guò)度增殖。在設(shè)計(jì)選擇器時(shí),選擇器需要分格設(shè)置,一般多采用4~6格;盡量提高選擇器第一格的F/M值,形成F/M梯度;還要控制選擇器的水力停留時(shí)間,一般為10~15分鐘。另有研究表明:好氧選擇器能一定程度地控制Microthrix parvicella,但對(duì)Nocardia 菌屬無(wú)大影響;而缺氧選擇器對(duì)Nocardia菌屬有控制作用,卻對(duì)Microthrix parvicella無(wú)太大作用。
沒(méi)有證據(jù)表明厭氧和缺氧選擇器能夠絕對(duì)成功的控制Microthrix parvicella的擴(kuò)散和增殖,連續(xù)流和序批實(shí)驗(yàn)表明,控制Microthrix parvicella 生長(zhǎng)的最佳方式就是采用連續(xù)填料流反應(yīng)器,理由有二:一是利用絮凝體形成菌的高吸附能力能夠大量去除慢速生物降解COD;二是能避免膠體物質(zhì)水解后可溶產(chǎn)物的擴(kuò)散。