曝气池泡沫成因与处理

  在污水处理系统运行过程中，曝气池泡沫过多是常见的棘手问题，不仅会导致污泥流失、出水水质恶化，还可能影响设备正常运转，增加运维成本。作为专注于水环境治理的专业机构，三人行环境基于多年工程实践经验，深入剖析泡沫产生的核心成因，并针对性提出物理、化学、生物及工艺优化相结合的系统性解决方案，助力污水厂稳定高效运行。

一、曝气池泡沫产生的核心成因
曝气池泡沫的形成并非单一因素导致，而是与水质特性、微生物状态及工艺参数密切相关。通过大量案例总结发现，泡沫主要源于以下四类关键问题：
污泥膨胀引发的泡沫
活性污泥中丝状菌（如诺卡氏菌、球衣菌）过度增殖时，会形成结构松散的污泥絮体，曝气过程中空气被包裹在絮体间隙，产生大量黏性泡沫。这类泡沫多呈黄褐色，不易破碎，且常伴随污泥沉降比（SV30）升高、污泥指数（SVI）超过 150 mL/g 的现象。
表面活性剂过量输入
当污水处理系统接收含大量 表面活性剂的废水（如日化、印染、食品加工废水）时，表面活性剂会降低水体表面张力，曝气产生的气泡难以合并破裂，逐渐积聚形成稳定的白色或浅色泡沫。此类泡沫通常质地轻盈，覆盖面积广，且会随进水负荷波动而增减。
反硝化作用导致的泡沫
若曝气池局部溶解氧（DO）不足（如曝气设备故障、进水有机物冲击），反硝化细菌会在厌氧区域大量繁殖，分解硝酸盐产生氮气。氮气以微小气泡形式释放，与污泥颗粒结合形成泡沫，这类泡沫多伴随水体发黑、异味等问题，常见于曝气池末端或推流式曝气池的缺氧段。
微生物代谢异常
进水水质突变（如 pH 值剧烈波动、有毒物质冲击）或营养失衡（C/N/P 比例失调）时，活性污泥微生物代谢功能受阻，部分微生物会分泌过量胞外聚合物（EPS）。EPS 具有较强的黏性，会包裹曝气气泡形成泡沫，同时伴随污泥活性下降、COD 去除率降低等问题。

二、曝气池泡沫的针对性处理方法
针对不同成因的泡沫，需强调 “分类施策、精准处理”，避免盲目投加药剂或调整工艺导致二次问题。以下为四类核心处理方法的应用场景与操作要点：
（一）物理喷洒：快速控制泡沫扩散
物理方法通过破坏泡沫结构实现快速消泡，适用于泡沫突发且成因不明的应急场景，操作简单、成本低，是污水厂首选的初步处理手段。
高压水流喷洒
在曝气池泡沫集中区域设置高压喷淋管，利用 0.3-0.5 MPa 的高速水流冲击泡沫层，直接打碎气泡并促进污泥颗粒沉降。建议采用旋转式喷淋头，覆盖范围可达 3-5 米，同时控制水流强度避免冲击污泥床导致絮体破碎。该方法需持续运行，尤其适合中小型曝气池或泡沫局部堆积的情况。
机械消泡装置
对于大面积泡沫（覆盖面积超过曝气池表面积 50%），可安装机械消泡设备，如带刮板的旋转消泡器、空气喷射消泡装置。以刮板消泡器为例，通过电机驱动刮板旋转，将泡沫层刮至曝气池边缘的集泡沫槽，再通过管道排至污泥浓缩池。在某化工园区污水厂的改造中，曾采用机械消泡 + 回流污泥稀释的组合方式，使泡沫控制效率提升 60% 以上。

（二）化学消泡：紧急情况下的高效干预
化学方法通过投加药剂破坏泡沫稳定性，见效快，但需严格控制药剂种类与剂量，避免影响污泥活性和出水水质，仅推荐在泡沫严重影响系统运行时短期使用。
消泡剂投加
常用消泡剂包括硅油类、聚醚类、矿物油类，其中硅油类消泡剂（如聚二甲基硅氧烷）消泡效率最高，投加量仅需 1-5 mg/L。需注意：消泡剂需通过计量泵均匀投加至泡沫产生区域，避免直接冲击污泥；同时监测污泥耗氧速率（OUR），若 OUR 下降超过 10%，需立即减少投加量，防止微生物活性抑制。此外，严禁长期依赖消泡剂，需同步排查泡沫根源。
絮凝剂辅助调理
若泡沫伴随污泥沉降性差（SVI 过高），可投加聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等絮凝剂，改善污泥絮体结构，减少气泡包裹。实践中发现，投加 20-50 mg/L 的 PAC 可使污泥絮体粒径增大 15%-20%，泡沫携带的污泥流失量降低 30% 以上。需注意：PAM 投加量需控制在 0.5-1 mg/L，过量会导致污泥黏性增加，反而可能加重泡沫。

（三）生物与工艺调控：从根源解决泡沫问题
生物与工艺调控是消除泡沫的核心手段，通过优化微生物群落结构和工艺参数，从源头减少泡沫产生，适用于长期稳定运行需求。
调整污泥停留时间（SRT）
针对丝状菌膨胀引发的泡沫，建议将 SRT 缩短至 5-15 天（具体根据污水水质调整）：短 SRT 可抑制丝状菌过度增殖（丝状菌比表面积大，对营养竞争能力弱于菌胶团细菌），促进菌胶团细菌生长，改善污泥沉降性。例如，某市政污水厂通过将 SRT 从 20 天降至 12 天，丝状菌泡沫问题在 1 个月内得到显著缓解。
优化进水预处理工艺
若泡沫源于表面活性剂或难降解有机物，需增设进水预处理环节：
对于表面活性剂含量高的废水，采用气浮工艺（投加 PAC 作为混凝剂），可去除 80% 以上的表面活性剂；
对于难降解有机物（如焦化废水、制药废水），采用高级氧化工艺（如 Fenton 氧化、臭氧氧化），降解部分有机物，降低曝气池负荷。在某印染厂污水处理项目中，曾通过 “气浮 + 水解酸化” 预处理，使曝气池泡沫发生率降低 90%。
提升污泥浓度（MLSS）
适当提高 MLSS（控制在 2000-4000 mg/L）可增强系统抗冲击能力，减少微生物代谢异常引发的泡沫。建议通过增加回流污泥量、减少剩余污泥排放量实现 MLSS 提升，同时监测 DO 浓度，确保 DO 维持在 2-4 mg/L（避免因污泥浓度过高导致 DO 不足）。

（四）工艺改造：长期稳定运行的保障
对于频繁出现泡沫的老旧污水厂，建议结合工艺改造强化系统稳定性，从设计层面减少泡沫产生风险：
增设生物选择器
在曝气池前端设置生物选择器（如好氧选择器、缺氧选择器），通过高负荷、高 DO 或高硝酸盐环境，优先培养菌胶团细菌，抑制丝状菌生长。某啤酒厂污水厂通过增设好氧生物选择器，丝状菌泡沫问题彻底解决，污泥 SVI 稳定在 80-120 mL/g。
优化曝气系统
检查曝气设备运行状态，更换破损的曝气头，避免局部 DO 不足引发反硝化泡沫；对于推流式曝气池，采用分段曝气方式，前段高 DO（3-4 mg/L）促进有机物降解，后段低 DO（1-2 mg/L）减少能耗，同时避免反硝化气泡产生。在曝气系统改造中，常用微孔曝气盘替代传统曝气头，使 DO 分布均匀性提升 40%，泡沫发生率显著降低。

三、泡沫预防与综合管理策略
始终坚持 “预防为主、防治结合” 的理念，通过全流程监测与管理，从源头减少泡沫产生，降低运维成本：
（一）源头管控：减少泡沫诱因输入
加强进水水质监管
建立进水水质在线监测系统，实时监测 COD、表面活性剂浓度、pH 值等参数，当表面活性剂浓度超过 5 mg/L 或 pH 值偏离 6-9 范围时，及时预警并调整进水负荷（如启动事故池暂存超标废水）。
优化生产废水预处理
针对工业企业，建议在废水排入市政管网前，自行开展预处理（如隔油、混凝沉淀），减少表面活性剂、油脂等泡沫诱因的输入，从源头降低污水厂处理压力。

（二）过程监测：及时发现异常趋势
定期监测污泥特性
每日检测 SV30、SVI、MLSS 等污泥指标，每周分析污泥微生物群落（如通过显微镜观察丝状菌数量），当 SVI 超过 150 mL/g 或丝状菌占比超过 30% 时，及时采取调整 SRT、投加絮凝剂等措施。
强化工艺参数调控
实时监测曝气池 DO、温度、水力停留时间（HRT）等参数，确保 DO 稳定在 2-4 mg/L，HRT 匹配进水负荷（如生活污水 HRT 控制在 6-8 小时），避免因参数波动引发微生物代谢异常。

（三）综合管理：建立长效机制
制定应急预案
针对泡沫突发情况，制定分级应急预案：轻度泡沫（覆盖面积 <20%）采用高压喷洒处理；中度泡沫（20%-50%）结合消泡剂投加；重度泡沫（>50%）启动工艺调整（如缩短 SRT、增加回流），确保快速响应。
专业技术支持
对于复杂泡沫问题（如有毒物质冲击、未知有机物引发的泡沫），可寻求专业机构的技术支持，通过水质检测、微生物分析等手段精准定位成因，制定定制化解决方案。

四、总结
曝气池泡沫过多并非不可解决的难题，关键在于 “精准诊断、分类处理、长期预防”。建议污水厂运维人员首先通过水质监测、污泥特性分析明确泡沫成因，再结合应急需求（物理 / 化学方法）与长期稳定需求（生物 / 工艺调控）选择合适的处理手段，同时加强源头管控与过程监测，从根本上减少泡沫产生。未来，随着水环境治理技术的不断升级，三人行环境将持续探索高效、环保的泡沫处理技术，助力污水厂实现 “低能耗、高稳定、优出水” 的运行目标。

东莞环保公司东莞市三人行环境科技有限公司是一家集设计、施工、运营为一体的环保治理企业，有成熟的废水处理研发团队、废水分析实验化验团队、废水处理运营团队、工程实施维护团队确保给客户快速准确服务主要服务方向为： 工业废水处理、 污水站运营、蒸发浓缩设备 定制等，擅长 阳极氧化废水处理，熟悉多种废水处理研发生产工艺，从源头上控制污染源的排放量，减少污泥量，更有利于达标排放和节约运营成本。

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