曝氣池泡沫問題是污水處理過程中常見的現象，其過度積累不僅影響處理效率，還可能引發環境污染和設備故障。本報告系統分析了曝氣池泡沫的成因，結合現有治理技術，提出針對性解決方案，并通過案例驗證其可行性，為污水處理廠的泡沫治理提供理論依據與實踐參考。

一、引言

曝氣池是活性污泥法污水處理的核心設施，其功能依賴于氣-水-微生物的充分接觸。然而，運行過程中常因泡沫異常增生導致液位升高、污泥流失、惡臭擴散及設備堵塞等問題，嚴重時甚至威脅出水水質達標。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義。

二、曝氣池泡沫成因分析

1. 微生物代謝產物積累

• 諾卡氏菌（Nocardiaceae）等絲狀微生物過度繁殖，分泌大量胞外多糖蛋白（EPS），形成高黏性泡沫。

• 放線菌、霉菌等好氧菌在特定條件下（如低碳氮比、低負荷）占據優勢菌群，加劇泡沫穩定性。

2. 污水成分影響

• 高濃度表面活性劑（如洗滌劑、油脂）降低水相表面張力，促進氣泡聚集。

• 工業廢水中含蛋白質、酚類等物質為泡沫提供骨架支撐。

3. 工藝運行參數失衡

• 污泥齡（SRT）過長導致老化污泥增多，微生物內源呼吸產生泡沫。

• 低溶解氧（DO）、高pH或溫度波動抑制泡沫自然消解。

4. 外部環境因素

• 季節性溫差（如冬季低溫）導致微生物代謝速率變化，泡沫難以破裂。

三、泡沫治理技術方案

1. 物理治理法

• 機械消泡：通過安裝噴淋裝置或浮球式消泡機，利用水流沖擊或機械切割破壞泡沫結構。適用于小規模或臨時性泡沫。

• 氣速調控：優化曝氣強度，避免過量空氣注入導致微氣泡聚集。建議將曝氣量控制在0.5~1.5 m3/(m2·h)范圍內。

2. 化學治理法

• 消泡劑投加：選用硅酮類、聚醚類或植物油基消泡劑，通過降低液膜表面張力實現快速消泡。需注意投加量（通常為10~50 mg/L）及潛在生態風險。

• 混凝劑輔助：投加PAC（聚合氯化鋁）或PFS（聚合硫酸鐵）改善污泥絮凝性，減少游離微生物量。

3. 生物調控法

• 菌群結構優化：通過調整碳氮比（建議C/N=100:1~150:1）、補充微量元素（如Fe、Ca2?）抑制諾卡氏菌生長，促進絮凝菌（如球菌）成為優勢種群。

• 污泥回流強化：增加污泥回流量（至50%~100%），縮短污泥齡，防止老化污泥積累。

4. 工藝優化措施

• 預處理強化：增設氣浮或混凝沉淀單元，去除進水中表面活性物質。

• 分段控溫：對北方低溫污水采用保溫或加熱措施，維持曝氣池溫度≥15℃。

• pH調節：通過投加NaHCO?或石灰乳將pH控制在6.5~8.5，抑制酸性代謝產物積累。

四、案例分析

某市政污水處理廠（處理規模5萬m3/d）曾因冬季泡沫泛濫導致污泥流失率達30%。通過以下綜合措施實現治理：

1. 化學消泡：投加硅酮消泡劑（20 mg/L），30分鐘內泡沫厚度由1.2 m降至0.3 m。

2. 工藝調整：提高曝氣量至1.2 m3/(m2·h)，補充硝酸鹽調節C/N比至120:1。

3. 生物調控：投加芽孢桿菌制劑（10 ppm），重構菌群結構，兩周后諾卡氏菌占比下降至5%以下。
   治理后，污泥SV30穩定在60%~70%，出水COD達標率提升至98%。

五、結論與建議

1. 成因診斷優先：需結合水質檢測（如LAS、TP、TN）與微生物鑒定（MPN法）明確主導因素。

2. 綜合治理為核心：短期依賴化學消泡，中長期通過工藝優化與菌群調控實現根本控制。

3. 風險防控：避免過量消泡劑使用導致二次污染，建議建立在線監測與智能投加系統。