污水處理廠產(chǎn)生泡沫的原因
污水處理廠產(chǎn)生泡沫主要有以下幾種原因:
一、化學(xué)物質(zhì)因素
表面活性劑的存在
表面活性劑是泡沫產(chǎn)生的常見原因之一。在生活污水中,含有大量的洗滌劑成分,如烷基苯磺酸鈉等。這些表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有雙親性,一端是親水性基團(tuán),另一端是親油性基團(tuán)。
當(dāng)它們進(jìn)入污水中時,親水性基團(tuán)會與水分子相互吸引,親油性基團(tuán)則會朝向空氣,在氣 - 液界面形成定向排列,降低了液體的表面張力。這使得污水更容易產(chǎn)生泡沫,并且泡沫比較穩(wěn)定,不容易破裂。
例如,在洗衣廢水排入污水廠后,如果洗滌劑含量較高,就會在污水表面產(chǎn)生大量的白色泡沫。
高濃度的有機(jī)物
污水中含有較高濃度的溶解性有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、油脂等。這些有機(jī)物在微生物分解過程中,會產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物,它們也具有一定的表面活性。
以蛋白質(zhì)為例,在污水中,蛋白質(zhì)分子可能會發(fā)生水解,產(chǎn)生氨基酸等小分子物質(zhì)。這些小分子物質(zhì)含有羧基、氨基等官能團(tuán),它們能夠改變液體的表面性質(zhì),促進(jìn)泡沫的形成。在食品加工廢水處理中,由于含有大量的蛋白質(zhì)和油脂,容易產(chǎn)生泡沫。
二、物理因素
曝氣過程
在污水處理的曝氣池中,曝氣是為了向污水中提供足夠的氧氣,以支持微生物的生長和代謝。當(dāng)空氣通過曝氣設(shè)備進(jìn)入污水時,會形成大量的微小氣泡。
這些氣泡在上升過程中,如果污水的表面張力較大,氣泡就不容易破裂。而且,氣泡之間相互碰撞,會融合形成更大的泡沫。例如,在活性污泥法處理污水的曝氣池中,曝氣強(qiáng)度過大時,會產(chǎn)生大量的白色泡沫,泡沫可能會溢出曝氣池。
水流沖擊
污水在管道中流動或在處理單元之間轉(zhuǎn)移時,由于水流速度的變化、閥門的開啟和關(guān)閉等原因,會產(chǎn)生水流沖擊。這種沖擊會使污水中的氣體被卷入液體中,形成泡沫。

比如,在污水從一個沉淀池快速流入曝氣池時,由于落差和水流速度的突然改變,可能會產(chǎn)生泡沫。
三、生物因素
微生物生長繁殖
在污水處理過程中,微生物起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)污水中的營養(yǎng)物質(zhì)充足、環(huán)境條件適宜時,微生物會大量繁殖。有些微生物在生長過程中會分泌一些胞外聚合物(EPS)。
EPS 是一種高分子聚合物,它具有粘性和表面活性。這些微生物及其分泌的 EPS 會吸附在氣泡表面,使氣泡更加穩(wěn)定,不易破裂。例如,在一些采用生物膜法處理污水的系統(tǒng)中,生物膜中的微生物會產(chǎn)生 EPS,導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生。
絲狀菌膨脹
絲狀菌是微生物中的一類,在正常情況下,絲狀菌和菌膠團(tuán)細(xì)菌保持一定的平衡。但是,當(dāng)污水中的營養(yǎng)比例失調(diào)(如氮、磷含量不足)、溶解氧濃度較低等情況出現(xiàn)時,絲狀菌會大量繁殖,出現(xiàn)絲狀菌膨脹現(xiàn)象。
絲狀菌的大量生長會使活性污泥的結(jié)構(gòu)變得松散,形成大的絮體。這些絮體容易吸附在氣泡上,使氣泡難以破裂,從而產(chǎn)生大量的泡沫。而且這種泡沫通常比較粘稠,顏色較深,有時會呈現(xiàn)出黑色或褐色。
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