活性污泥法运行过程中出现浮渣和泡沫是比较常见的，本文从实践的角度对浮渣和泡沫形成的原理进行了相关分析，同时结合AER扁口喷嘴的“量体裁衣”式的设计，提出了一些实际解决方案供广大一线操作和管理人员参考。
本文是在参考了国内和德国大量的材料后整理而成，如转载，请务必注明来源；同时由于编者水平有限，不足之处还请指正。
一． 生化池浮渣、泡沫概述
1. 浮渣产生位置的说明
生化系统产生的浮渣就位置而言，常可发生在曝气池的池壁和四个角落；而在二沉池内发生的浮渣常堆积在二沉池的出水堰内圈档板四周。
2. 生化浮渣产生源头
曝气池浮渣：主要来自曝气池自身的活性污泥系统不正常的代谢；也有部分是流入生化系统的无机颗粒，经过曝气浮于池面。
二沉池浮渣：1）来自曝气池的浮渣；
2) 自身的浮渣，主要有两种：一是污泥反硝化后导致沉淀的活性污泥上浮；二是活性污泥在二沉池缺氧严重导致的厌氧污泥上浮。
3. 泡沫和浮渣的关系
泡沫的形成可以归结为水体的黏度增高所致，导致黏度增高的原因有很多：曝气池负荷过高、曝气池活性污泥老化、含有表面活性剂的废水流入曝气池和丝状菌膨胀等。其中丝状菌膨胀导致的泡沫在实际生化系统中最难以根治；其他原因导致的泡沫相对来说周期一般不会太长，通常可以通过合理的设计和调整工艺参数得以恢复。
泡沫和浮渣的关系，我们在实践中通常看到的是泡沫可以不断积聚，最后形成浮渣。但需要特别注意的是并非所有的浮渣都由泡沫转变而来，直接由污泥上浮产生的浮渣也很常见。
二． 浮渣、泡沫的分类和工艺控制指标的表现
生化系统泡沫和浮渣比较好的分类方法是通过颜色和黏度进行分类，通常可以分为以下几类：
1. 棕黄色泡沫和浮渣
此类泡沫产生时数量不多，往往靠近曝气团四周液面少量产生，沿辐射方向逐渐消散，到四周角落时开始积聚；泡沫颜色呈棕黄色，与活性污泥颜色相同。在形成和积聚的过程中，泡沫呈易碎状态，因而此类泡沫短时间内不会发生严重的积聚而导致大量浮渣产生。
指导意义：活性污泥处于老化状态，部分污泥因老化而解体，在曝气状态下均匀附着在泡沫中，延长了泡沫破裂的时间，为泡沫积聚创造了条件。我们可以通过污泥沉降比和显微镜观察进一步确认活性污泥的老化状态。
但需要特别注意的是在丝状菌膨胀的情况下有时会出现严重的棕褐色且堆积过度的浮渣，这种情况往往因为严重丝状菌膨胀的活性污泥在曝气的作用下，包裹大量的细小气泡而浮于液面上，短时间内浮渣不会因缺氧而发黑，对其进行显微镜观察会发现生物相与曝气池区别不大，同样可以看到大量的具备活性的原后生动物。
工艺指标：
1) 活性污泥的沉降比
通过沉降比值是否偏小（低于8%）、沉降的污泥是否色泽暗黄、沉降速度是否过快等方面的确认，结合液面产生的棕黄色泡沫即可准确的判断活性污泥是否出现了老化现象。
2) SVI值
SVI值用来判断活性污泥的松散程度确实是很好的指标，然而它也具备判断活性污泥是否老化的功能。当SVI值低于40的时候，通常发生了老化。
3) 显微镜观察结果
如果观察到的菌胶团比较致密，且后生动物大量，结合液面的棕黄色泡沫，即可判断活性污泥处于老化状态。
2. 灰黑色泡沫和浮渣
此类泡沫和棕黄色泡沫特性相同，但其颜色中带有黑色的成分。
指导意义：除了确认进水是否含有黑色染料废水外，基本可以确定活性污泥处于缺氧状态。此时需要通过溶解氧检测仪进行实地检测，需要特别注意的是要对整个生化系统均匀的布点检测，只有这样才能发现局部的供氧不足。
AER扁口喷嘴兼具充氧和搅拌的功能，其设计的核心就是根据不同系统进行“量体裁衣”式的设计，因此每个喷嘴的角度朝向都基于水力学设计，从而实现了真正意义上的“无死角”，池内每点都是相同的DO值；因此在专有的AER曝气系统很少发现过此类情况。
3. 白色泡沫和浮渣
此类泡沫形成的原因很多，主要为负荷过高、曝气过度和洗涤剂流入等，通常可以借助黏度进行区分，黏稠且不易破碎的泡沫，常见于活性污泥负荷过高；黏稠但易破碎的泡沫常见于活性污泥的过度曝气；洗涤剂的流入也会产生白色的泡沫。
工艺指标：
1) F/M值过高，负荷过高
这点在培菌初期特别明显，通常F/M值高于1.0的情况下可以看到大量的白色泡沫。此时活性污泥处于高负荷运转状态。
2) DO值
在过高的曝气量作用下，部分活性污泥会解体溶解，随即导致活性污泥清液中的有机物含量升高，这是在高曝气量下导致泡沫产生的一个原因。因此，在保证活性污泥供氧的情况下，尽量降低曝气量，不但能减少泡沫，还能节约运行成本。
3) 起泡物质的流入
此时需要检测前段工艺中是否流入了洗涤剂或表面活性剂等会起泡的物质。
4. 彩色泡沫和浮渣
此类泡沫常见于生化系统流入了带有颜色的废水，通常这类废水具有很高的有机物浓度；另一种情况是废水中富含表面活性剂或洗涤剂，这些石化产品流入生化系统后在阳光的照射下就会产生五彩缤纷的颜色。可以通过物化区的泡沫堆积情况进一步的确认。
三． 浮渣、泡沫预防和控制对策
1. 棕黄色泡沫和浮渣
活性污泥老化，拍泥不及时，污泥龄控制过长。因此平时可以通过F/M值、污泥沉降比和显微镜观察进行确认，以便提前做出工艺调整。
1) F/M值过低：如长期低于0.05，基本可以判断污泥处于老化状态；
2) 污泥龄过长，一般7-10天的污泥龄是正常的，超过30天的污泥龄就需要特别注意了；
3) 工艺控制：加大排泥量从而降低污泥龄；提高进水底物的浓度和可生化性；避免曝气系统过度曝气，控制DO值在2ppm左右即可；以上的措施需要根据整个系统综合控制。
需要特别注意的是丝状菌膨胀情况，其主要原因是相关工艺参数长期偏离；如何解决有不少文献专门进行相关论述；但往往实际可行的措施只有利用生物增效的优势菌种和丝状菌不同的生命周期进行不断的置换，从而在一段时间后使优势菌种成为主流菌种，进而抑制丝状菌的生长。否则只有清空曝气池，杀菌后重新培养了。
2. 灰黑色泡沫和浮渣
此类问题主要是曝气系统最初设计的缺陷和长期使用老化破损等问题，这样会产生局部的死角和充氧不足；发生此类情况最彻底的措施是重新更换曝气系统，而这往往需要停机一段时间，需要咨询当地相关环保部门是否允许；否则企业往往需要在厂区内新建另外的一套临时处理系统，导致额外的投资。
AER扁口喷嘴来源于德国，进口产品自身的稳定性可以保证系统超长期连续稳定的运行，我们在德国就有连续23年运行不停机的案例；且完全基于水力学的德国设计使系统运行在最佳工况，确保真正意义上的“无死角”，好氧池内完全不会发生局部厌氧的情况。
3. 白色泡沫和浮渣
负荷过高：复核F/M值，当高于0.5时，往往需要减少排泥量以适应过高的有机物负荷；需要注意的是为了保证DO值，此时需要增大曝气量。当然也可以停止进水，增加水力停留时间。
过量曝气：调整曝气系统；AER扁口喷嘴气量和水量可以双向调整，可以更好的适应各种复杂工况；当然AER扁口喷嘴亦不能无限调节，具体信息请直接咨询艾伊尔环保相关人员。
起泡物质流入：此类泡沫往往对生化系统短期不会产生大的影响；但如果引起二沉池的浮泥现象，就需要在曝气池中投加消泡剂了。需要注意的是在德国同类工艺中，往往在曝气池后有”degassing system”，因此可以很好的解决污泥沉降问题。
4. 彩色泡沫和浮渣
此类泡沫往往来源于工厂内部某工艺段的突然排放，因此要首先和生产工艺部门沟通。另此类泡沫往往由表面活性剂引起，对生化系统短期不会产生大的影响。在德国同类工艺中，往往在曝气池后有”degassing system”，因此可以很好的解决污泥沉降问题。
5. 实际操作对策
除了前面所述的调整工艺段的对策外，对于已产生的泡沫浮渣，还是需要强制进行清除，否则泡沫堆积过多会污染环境，也会导致放流水超标。
(1). 在曝气系统选择上，射流系统往往较微孔曝气系统对泡沫和污泥膨胀有更好的抑制效果，因为在射流活性污泥系统中，实际发生着气-液-固的三相剪切作用，会对菌体（特别是丝状菌）和起泡上浮絮体不停的剪切，从而降低上浮起泡现象。
AER扁口喷嘴由于采用了“扁口”的设计，相比同类射流系统剪切力更强，如下图：
![1515147248445324.png]()
(2). 用水进行喷洒泡沫和浮渣；
实践中发现，喷洒水可以很好的消除泡沫的堆积；如下图：
![1515147317157161.png]()
(3). 如果泡沫还是太多，投加消泡剂。由于投加消泡剂后，会对废水的溶解氧产生很大的负面影响；此时为满足曝气池的充氧需求，需要加大曝气系统的曝气量。
此种工况下，AER扁口喷嘴较之别的曝气系统最大的优点是曝气量在一定范围变化时，动力效能保持恒定；而同类射流系统往往有最佳的设计点，一旦偏离，动力效能就会大幅下降，能耗就会相应增加。AER扁口喷嘴的动力效能曲线如下图：
![1515147337413885.png]()
(4). 借鉴德国工艺，在曝气池和二沉池之间设计“degassing system”，有效解决污泥沉降问题。
综合以上，在活性污泥系统发生泡沫和浮渣现象时，操作人员还是需要根据实际情况制定相对应的控制措施，除了洒水和消泡剂等治标手段外，更重要的是从工艺设计和控制施施以对策，当然很多情况下还需要和生产等上下游部门进行协调，从而真正有效的解决问题。