2009 年第 1 期

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（2）与泡沫有关的微生物大都呈丝状或者枝状，

易形成网，能捕扫微粒和气泡等。被丝网包围的气泡，
增加了其表面的张力，使气泡不易破碎，泡沫就更加
稳定。

（3）曝气气泡产生的气浮作用也是泡沫形成的主

要动力。形小、质轻和具有疏水性的颗粒物质易在气
泡的粘附和携带作用下气浮。当水中存在油和含脂
类物质时，更容易产生表面泡沫现象。

另外，对于大多数采用碱法硫酸盐法制浆的企业，

由于使用大量化学品，如浆内施胶剂、表面施胶剂、疏
水剂、湿强剂、防水剂等，部分化学品流失进入污水处
理厂，而这些化学品大部分为疏水性表面活性物质。
尽管中段水的预处理中都有斜筛工序，回收了大部分
纸浆，但部分微细的纸浆纤维仍流入到中段水中，这
也是泡沫形成的另一个外在因素。以木材为原料的
制浆厂，备料废水中的果胶、多糖、胶质及单宁等虽没
有与表面活性剂等同的活性，但由于分子中同时含有
亲水基和疏水基，也可以让泡沫稳定。

2

生物泡沫的危害及形成因素

2.1

生物泡沫的危害

与污泥膨胀一样，生物泡沫是普遍存在的一项困

扰污水处理厂运行管理的问题，主要体现在以下几个
方面：

（1）影响到仪表的正常显示，特别是采用 DCS 自

动控制的污水处理厂，会造成系统的误操作。对超声
波液位计来说，厚重的泡沫层会造成虚假液位，严重
时引起泵的空转；污水处理厂总排口采用明渠流量计，
厚重的泡沫层同样会造成总排口污水流量的测量误
差。

（2）大量的生物泡沫产生后，蔓延到走道板上，影

响系统正常的维护。生物泡沫冬天可能会结冰，清理
较困难；夏天遇风会飘逸，散发出难闻的气味，形成二
次污染，严重影响环境。

（3）采用表面曝气设备时，生物泡沫将阻止正常

的曝气充氧，使混合液的溶解氧降低。

（4）生物泡沫可能进入二沉池，导致SS、CODcr 等

污染物指标升高，影响出水水质。

（5）生物泡沫随污泥进入污泥处理阶段，干扰浓

缩池及消化池的正常运行。

2.2

生物泡沫的形成因素

生物泡沫是由气-水-微生物细胞形成的稳定三相

系统，它的产生是物化和生化共同作用的结果，工艺
技术、水质状况和环境因素都会影响生物泡沫的形成。

（1）污泥停留时间。产生泡沫的微生物的生长速

率普遍较低，生长周期长，其中 Nocardia amarae 的生
长周期在 4~7 天，Nocardia pinesis 在 6~10 天，而
Microthrix parvicella

可长达 10~21 天。所以长的污泥

停留时间（SRT）有利于这些微生物的生长。由于制浆
造纸污水可生化性差，B/C 比一般低于 0.3，污泥停留
时间通常在 10 天以上，现在中段水处理中广泛应用
的 Carrousel 氧化沟和Biolak工艺都为延时曝气方式，
有利于泡沫的形成，泡沫形成后停留在曝气池表面，
堆积成稳定持久的泡沫层。

（2）pH 值。有报道指出：pH 值从 7.0 下降到

5.0~6.0

时能有效地减少泡沫的形成。Nocardia amarae

的生长对 pH 值极敏感，最适宜的 pH 值为 7.8，当 pH
值为 5.0 时，就能有效的控制其生长。Microthrix par-
vicella

最适宜的 pH 值为 7.7~8.0。现在制浆造纸厂大

约有 65.89%左右的厂家采用碱法/硫酸盐法制浆，蒸
煮过程中投加大量苛性钠和亚硫酸钠等碱性物质，其
中段水的 pH 值都在 7.5~8.5 之间，有的甚至达到 9.0
左右。有的活性污泥法前段设有水解酸化段，进入曝
气池的 pH 值有所降低，但是一般还是保持在 7.0 以
上，这样的环境为丝状菌的增殖创造了条件。

（3）溶解氧（DO）。Nocardia 是好氧菌，在缺氧状

态下，不易生长，但也不死亡。Microthrix parvicella 却
能忍受缺氧状态。

（4）温度。与生物泡沫形成有关的菌类都有各自

适宜的生长温度和最佳温度。比如 Nocardia amarae
的生长温度在（23~37）℃，Microthrix parvicella 的生长
温度在（15~31）℃，最佳生长温度在（18~25）℃。当环
境温度有利于他们生长时，就会产生泡沫现象。普通
制浆工艺中段水温度一般高于 30℃，采用 APMP、
BCTMP

等高得率制浆工艺排水温度高达 40℃以上，

因此中段水较高的温度也有助于生物泡沫的形成。

（5）憎水性物质。有试验表明，不溶解性或憎水

性物质都有利于放线菌的增长。制浆造纸过程中添
加各种不溶解性或憎水性化学药品（如填充剂、助留
剂等），这些化学药品中有一小部分排放到污水中，为
生物泡沫的产生提供了条件。

（6）曝气方式。制浆造纸废水量大，处理所需的