化學(xué)泡沫是由廢水中表面活性物質(zhì)在曝氣的攪拌和吹脫作用下形成的。

在活性污泥培養初期，化學(xué)泡沫較多，有時(shí)在曝氣池表面會(huì )形成高達幾米的泡沫山。這主要是因為初期活性污泥尚未形成，所有產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)在曝氣作用下形成了泡沫。隨著(zhù)活性污泥的增多，大量表面活性物質(zhì)被微生物吸收分解掉，泡沫也會(huì )逐漸消失。

化學(xué)泡沫呈乳白色，處理較容易，可以用水充消泡，也可已加消泡劑。

如果污水廠(chǎng)進(jìn)行硝化反應，則在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì )發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮等氣泡而帶動(dòng)部分污泥上浮，出現泡沫現象。

反硝化系統或者泥齡過(guò)長(cháng)的系統中，反硝化泡沫，或者因為反硝化導致浮泥會(huì )經(jīng)常遇到，尤其在夏天的二沉池和攪拌力度不夠的反硝化池中。

在各種因素影響下，造成絲狀菌和放線(xiàn)菌等微生物的異樣生長(cháng)，絲狀菌的比生長(cháng)速率高于菌膠團細菌，又由于絲狀菌的比表面積較大，因此，絲狀菌在取得污水中BOD物質(zhì)和氧化BOD物質(zhì)所需要的氧氣方面都比菌膠團細菌有利得多，結果曝氣池中絲狀菌成為優(yōu)勢菌種而大量增值，導致生物泡沫的產(chǎn)生。

（1）生物泡沫產(chǎn)生的原因

①污泥停留時(shí)間。由于產(chǎn)生泡沫的微生物普遍生長(cháng)速率較低、生長(cháng)周期長(cháng)，所以長(cháng)污泥停留時(shí)間都會(huì )有利于這些微生物的生長(cháng)。

②pH值。pH值從7.0下降到5.0～5.6時(shí)，能有效地減少泡沫的形成。

③溶解氧(DO)。放線(xiàn)菌在缺氧或厭氧條件下，不易生長(cháng)，但也不死亡。絲狀菌卻能忍受缺氧狀態(tài)。

④溫度。與生物泡沫形成有關(guān)的菌類(lèi)都有各自適宜的生長(cháng)溫度和最佳溫度，當環(huán)境或水溫有利于它們生長(cháng)時(shí)，就可能產(chǎn)生泡沫現象。

⑤氣溫、氣壓、和水溫的交替變化。春夏交變的泡沫中主要是絲狀菌的爆發(fā)，絲狀菌大量生長(cháng)，并伸展開(kāi)來(lái)；而秋冬交變時(shí)，失去活力的絲狀菌包裹在同樣失去活力的菌膠團中形成上浮泡沫。

一般認為，當季節（溫度、氣壓）交變時(shí)，微生物均會(huì )受到影響，但絲狀菌的適應性要比一些絮成菌強，如有的絲狀菌生長(cháng)溫度可在8~35℃間，而且更適合生長(cháng)在低溫環(huán)境。當環(huán)境不利于微生物的生長(cháng)時(shí)，絲狀菌的菌絲會(huì )從菌膠團中伸展開(kāi)來(lái)以增加其攝取營(yíng)養的表面積，其生長(cháng)速率高于其他微生物。

其他原因還包括憎水性物質(zhì)、曝氣方式。

（2）生物泡沫的危害

①泡沫一般具有粘滯性，它會(huì )將大量活性污泥等固體物質(zhì)卷入曝氣池的漂浮泡沫層，泡沫層在曝氣池表面翻騰，阻礙氧氣進(jìn)入曝氣池混合液，降低充氧效率（尤其對機械曝氣方式影響最大）。

②當混有泡沫的曝氣池混合液進(jìn)入二沉池后，泡沫裹帶活性污泥等固體物質(zhì)會(huì )增加出水懸浮物含量而引起出水水質(zhì)惡化，同時(shí)在二沉池表面形成大量浮渣，在冬天氣溫較低時(shí)會(huì )因結冰影響二沉池吸（刮）泥機正常運轉。

③生物泡沫蔓延到走道板上，影響巡檢和設備維修。夏天生物泡沫隨風(fēng)飄蕩，產(chǎn)生一系列環(huán)境衛生問(wèn)題，而且醫學(xué)界還認為形成生物泡沫的諾卡氏菌極有可能是人類(lèi)的致病菌。冬季泡沫結冰后，清理困難，還可能滑倒巡檢和維修人員。

④回流污泥中含有泡沫會(huì )引起類(lèi)似浮選的現象，損壞污泥的正常性能。生物泡沫隨排泥進(jìn)入泥區，干擾污泥濃縮和污泥硝化的順利進(jìn)行。

（1）噴灑水等增加表面攪拌。這是一種最常用的物理方法。通過(guò)噴灑水流或水珠以打碎浮在水面的氣泡，來(lái)減少泡沫。打散的污泥顆粒部分重新恢復沉降性能，但絲狀細菌仍然存在于混合液中，所以，不能根本消除泡沫現象。

（2）投加殺菌劑或消泡劑。可以采用具有強氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過(guò)氧化物等。還有利用聚乙二醇、硅酮生產(chǎn)的市售藥劑，以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等。藥劑的作用僅僅能降低泡沫的增長(cháng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應用的殺菌劑普遍存在負作用，因為過(guò)量或投加位置不當，會(huì )大量降低反應池中絮成菌的數量及生物總量。

（3）降低污泥齡。一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(cháng)生長(cháng)期的放線(xiàn)菌的生長(cháng)。有實(shí)踐證明，當污泥停留時(shí)間在5～6 d時(shí)，能有效控制Nocardia菌屬的生長(cháng)，以避免由其產(chǎn)生的泡沫問(wèn)題。

但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當需要硝化時(shí)，則污泥停留時(shí)間在寒冷季節至少需要6 d，這與采用此法矛盾；另外，Microthrix parvicella和一些絲狀菌卻不受污泥齡變化的影響。

（4）回流厭氧消化池上清液。已有試驗表明，采用厭氧消化池上清液回流到曝氣池的方法，能控制曝氣池表面的氣泡形成。厭氧消化池上清液的主要作用是能抑制Rhodococcus菌，但利用此法在幾個(gè)污水處理廠(chǎng)進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，并沒(méi)有取得象實(shí)驗室那樣的成功。由于厭氧消化池上清液中含有高濃度好氧底物和氨氮，它們都會(huì )影響最后的出水質(zhì)量，應慎重采用。

（5）投加特別微生物。有研究提出，一部分特殊菌種可以消除Nocardia菌的活力，其中包括原生動(dòng)物腎形蟲(chóng)等。另外，增加捕食性和拮抗性的微生物，對部分泡沫細菌有控制作用。

（6）向曝氣反應器內投加載體（填料）。在一些活性污泥系統中投加移動(dòng)床或固定填料，使一些易產(chǎn)生污泥膨脹和泡沫的微生物固著(zhù)生長(cháng)，既能增加曝氣池內的生物量、提高處理效果，又能減少或控制泡沫產(chǎn)生。

（7）投加化學(xué)藥劑。向體系中投加絮凝劑PAC和陽(yáng)離子PAM，例如投加PAC后，使混合液表面的穩定泡沫失去穩定性，進(jìn)而使絲狀菌分散重新進(jìn)入活性污泥中。

（8）選擇器。選擇器是通過(guò)創(chuàng )造各種反應環(huán)境(氧、有機負荷或污泥濃度等)，以選擇優(yōu)先生長(cháng)的微生物，淘汰其他微生物。

有研究報道：好氧選擇器能一定程度地控制M.parvicella，但對Nocardia菌屬無(wú)大影響；而缺氧選擇器對Nocardia菌屬有控制作用，卻對M.parvicella無(wú)作用，泡沫問(wèn)題產(chǎn)生原因很多，要看具體情況進(jìn)行根本性的解決。