一體化MBBR污水處理設備

一體化MBBR污水處理設備——生物泡沫的形成及影響因素

1、生物泡沫的形成機理
①與泡沫有關的微生物大都含有脂類物質，如M.parvicella的脂類含量達干重的35%。因此，這類微生物比水輕，易漂浮到水面。
②與泡沫有關的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面。被絲網包圍的氣泡，增加了其表面的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就更穩定。
③曝氣氣泡產生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要動力。顆粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質輕和具有疏水性的物質。所以，當水中存在油、脂類物質和含脂微生物時，則易產生表面泡沫現象。
2、生物泡沫形成的主要因素

①污泥停留時間。由于產生泡沫的微生物普遍生長速率較低、生長周期長，所以長污泥停留時間(SRT)都會有利于這些微生物的生長。如采用延時曝氣方式就易產生泡沫現象，而且一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間就獨立于曝氣池內的污泥停留時間，易形成穩定持久的泡沫。
②pH值。有報道指出：pH值從7.0下降到5.0～5.6時，能有效地減少泡沫的形成。Nocardiaamarae的生長對pH值極敏感，適宜的pH值為7.8，當pH值為5.0時，就能有效控制其生長。Microthrixparvicella適宜pH值為7.7～8.0。
③溶解氧(DO)。Nocardia是嚴格的好氧菌，在缺氧或厭氧條件下，不易生長，但也不死亡。Microthrixparvicella卻能忍受缺氧狀態。
④溫度。與生物泡沫形成有關的菌類都有各自適宜的生長溫度和佳溫度(見下圖)，當環境或水溫有利于它們生長時，就可能產生泡沫現象。
⑤憎水性物質。雖然原理不很清楚，但有試驗說明，不溶性或憎水性物質(如油、脂類等)有利于放線菌的生長。

泡沫的類型

一、啟動泡沫

1.曝氣池啟動初期，曝氣池中的污泥對污水的水質并不適應，對生長環境的不適應，容易形成泡沫。隨著污泥對水質的適應，泡沫會減少。

2.曝氣池啟動初期，污泥相對較少，污泥負荷較高，容易產生泡沫。污泥量增加后，泡沫會逐漸消失。

3.活性污泥工藝運行啟動初期，由于污水中含有一些表面活性物質，易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質經生物降解，泡沫現象會逐漸消失。

二、反硝化泡沫

活性污泥處理系統以低負荷運轉時，在沉淀池或曝氣不足的地方會發生反硝化作用而產生氮氣，氮氣的釋放在一定程度上會降低污泥密度并帶動部分污泥上浮，從而出現泡沫現象，產生的懸浮泡沫通常不很穩定。

三、表面活性劑泡沫

污水中的表面活性劑和淀粉、蛋白質、油脂等表面活性物質在分子結構上都表現為含有極性-非極性基團即所謂雙親分子。在曝氣的條件下，非極性基團一端伸入氣泡內，而極性基團選擇性地被親水物質所吸附，使親水性物質的表面轉化成疏水性物質而黏附在氣泡水膜上，隨氣泡一起上浮至水面。

四、生物泡沫

1.與泡沫有關的微生物大都含有脂類物質，這類微生物比水輕，易漂浮到水面。

2.與泡沫有關的微生物大都呈絲狀或枝狀，易形成網，能捕掃微粒和氣泡等，并浮到水面。被絲網包圍的氣泡，增加了其表面的張力，使氣泡不易破碎，泡沫就更穩定。

3.曝氣氣泡產生的氣浮作用常常是泡沫形成的主要動力。顆粒利用氣泡氣浮，必須是形小、質輕和具有疏水性的物質。所以，當水中存在油、脂類物質和含脂微生物時，則易產生表面泡沫現象。

泡沫產生的因素

1、污泥停留時間

產生泡沫的微生物的生長速率普遍較低，生長周期長，所以長的污泥停留時間有利于這些微生物的生長。因此，采用延時曝氣方式的活性污泥法更易產生泡沫現象。另外，一旦泡沫形成，泡沫層的生物停留時間就會獨立于曝氣池內的污泥停留時間，易形成穩定持久的泡沫。

2、pH值

不同的絲狀微生物對pH的要求不一樣，amarae的生長對pH值極敏感，適宜的pH值為7.8，當pH值從7.0下降到5.0～5.6時，能有效地減少泡沫的形成。這主要是因為低的pH值超過了產生泡沫的微生物群落對pH的極限。因此當pH值為5.0時，就能有效控制其生長。但是pH值的變化也會引起活性污泥的不適應，從而產生泡沫現象。

3溶解氧

生物泡沫中的諾卡氏菌群是嚴格好氧的微生物，在缺氧或厭氧的條件下，都不能利用基質生長，但并不會死亡，而絲狀菌有所不同，其可以利用硝酸根作為終的電子受體。因此即使在現有的脫氮除磷系統中的缺氧段或是厭氧段，仍可以順利生產。當溶解氧不足，且系統是低負荷運行時，容易產生反硝化泡沫。

4曝氣方式

不同曝氣方式所產生的氣泡不同，而微氣泡或小氣泡比大氣泡更有利于產生生物泡沫，并且泡沫層易集中于曝氣強度低的區域。

5溫度

與生物泡沫形成有關的菌類都有各自適宜的生長溫度和佳溫度，當環境或水溫有利于菌類生長時，就可能產生泡沫現象。不僅如此，溫度還會對活性污泥系統中的微生物群落產生影響，導致生物泡沫的產生，這可以從許多生物泡沫的產生具有季節性看出。

設備優點
1、對比國內同等處理量的設備，該設備占地面積小，可裝于小區草坪內，與周圍自然景觀融為一體。設備埋于地下，有利于保溫，在北方寒冷季節仍可正常運行，無擾人噪聲，無臭味。
2、節省施工時間及基建費用：工廠化生產，工地現場組裝，無需預筑復雜昂貴的水泥基礎。
3、自動化程度高：無人值守，自動運行，故障報警，便于日常管理。
4、維護簡單：懸浮填料終生不用更換，堵塞，不需反沖洗；電機安裝在地面伸手可及之處，可以方便檢修或更換；幾乎無維護費用。
5、運行費用低：微泡曝氣機的曝氣量大，而能耗遠低于其它曝氣產品，氣泡直徑小，溶解氧多，氧利用率高，故可間歇式曝氣，耗電超低。
6、污染物降解效率高：系統連續運行，出水達到國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級排放標準或《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準；對進水有機負荷的變動適應性較強；不必進行污泥回流，同時沒有活性污泥法易出現的污泥膨脹問題。
7、調試周期短：組合填料易掛膜，啟動快：設備填料在水溫15度左右，2周即可完成掛膜過程。
8、可隨時停止和啟動運行：在暫時不使用的情況下可停止運行，此時填料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝氣，可在很短時間內恢復正常。這一特點使該設備非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。
9、移動式懸浮填料：該裝置填料多為聚乙烯或聚丙烯塑料填料，填料比表面積大。表面易于生物膜附著生長,而且巧妙的結構設計使填料在使用時不結團、不堵塞,始終具有理想的空隙率,并具有良好的通氣、過水性能。