一、污水处理需要消泡剂的核心原因
污水处理的多个工序都容易产生稳定泡沫,泡沫无法自然消除,必须通过添加消泡剂管控,核心原因可分为三点:
1. 污水处理本身易产生大量稳定泡沫
污水处理过程中泡沫的产生来源多样:一是进水携带大量表面活性剂,常见于餐饮废水、餐厨垃圾渗滤液、日化生产废水等进水,表面活性剂会降低水体表面张力,容易形成稳定的液膜泡沫,且泡沫的稳定性强,短时间内不会自然破裂;二是生化处理工序中,微生物代谢会产生生物泡沫,比如曝气池活性污泥过度曝气、丝状菌异常增殖,会形成大量黏性生物泡沫,这类泡沫密度小、不易破碎,能在曝气池表面堆积数米高;三是物化处理中投加絮凝剂、混凝剂等药剂,搅拌混合过程会引入空气,也会催生大量泡沫,部分药剂本身也会改变水体表面性质,提升泡沫稳定性。这些泡沫无法依靠自然静置消除,必须借助消泡剂打破泡沫稳定,实现快速破泡。
2. 泡沫管控需求迫切,其他消泡方式局限性明显
常用的泡沫管控方式除了添加消泡剂,还有机械消泡、改变运行参数等方式:机械消泡需要额外配置专用的消泡设备,前期设备投入成本高,运行过程会消耗额外电能,对于大型污水处理厂来说,运行成本远高于使用消泡剂,且机械消泡只能破碎表层泡沫,无法抑制泡沫再次产生,抑泡效果差;改变运行参数比如降低曝气强度、调整进水负荷,虽然能减少生物泡沫产生,但会降低污水处理效率,影响出水水质,无法从根本解决泡沫问题。而消泡剂用量少、消泡速度快、成本低,不仅能快速破碎已产生的泡沫,还能抑制泡沫二次生成,不需要额外增加大型设备,适配不同规模的污水处理场景,是目前性价比最高、应用最广泛的泡沫管控方案,因此污水处理普遍需要使用消泡剂。
3. 满足环保与生产运行的合规要求
当前我国对污水处理厂的出水水质、现场环境管控要求不断提升,泡沫过多会导致出水悬浮物超标、污染周边环境,而添加消泡剂快速消除泡沫,能保证出水水质达标,避免泡沫溢出引发的环境问题,满足环保合规要求,保障污水处理流程稳定运行,因此消泡剂已经成为污水处理过程中常用的配套助剂。
二、污水处理泡沫过多引发的主要问题
污水处理过程中泡沫过多如果不及时控制,会引发多重负面影响,主要体现在五个方面:
1. 延长处理流程,降低生产效率
泡沫堆积会占用池体有效容积,比如曝气池表面堆积2-3米厚的泡沫,会直接减少曝气池的有效处理容积,降低单位时间的污水处理量,拖慢整体处理进度;泡沫还会附着在池壁、管道、阀门等位置,容易堵塞曝气头、排泥管道,增加曝气阻力,降低曝气效率,需要频繁停机清理泡沫与堵塞物,增加停机时间,降低污水处理的整体效率,对于满负荷运行的污水处理厂,甚至会导致进水无法及时处理,引发溢流问题。
2. 影响处理效果,导致出水水质不达标
泡沫过多会影响曝气、沉淀多个工序的处理效果:在曝气池,大量泡沫会覆盖液面,影响氧气向水体中传递,降低氧利用率,导致活性污泥供氧不足,微生物活性下降,对COD、氨氮等污染物的降解效率降低,出水污染物浓度超标;在二沉池,泡沫会携带活性污泥随出水流出,导致出水悬浮物(SS)浓度升高,增加后续深度处理的负荷,还会导致活性污泥流失,破坏曝气池的污泥浓度平衡,进一步降低处理效果;部分黏性泡沫还会包裹絮凝剂,影响絮凝沉淀效果,导致物化处理出水浊度超标。
3. 引发布置安全隐患,腐蚀设备设施
泡沫中含有大量污水与污染物,从池体溢出后会打湿厂区道路、电气设备,容易导致电气设备短路,引发触电、火灾等安全事故;溢出的泡沫携带的污染物具有腐蚀性,会腐蚀池体混凝土结构、管道、阀门、现场钢结构护栏,加速设备设施老化,缩短设备使用寿命,增加后期维护成本。冬季低温环境下,溢出的泡沫落在路面会结冰,容易引发人员滑倒摔伤,增加厂区运行的安全风险。
4. 污染周边环境,影响厂区周边居民生活
含有污染物的泡沫容易随风飘散,扩散到厂区外的周边区域,附着在农作物、居民房屋、道路上,对周边环境造成污染,影响居民正常生活;部分泡沫携带难降解污染物与异味,飘散过程中会释放异味,降低周边空气质量,容易引发居民投诉,还会违反环境管控要求,面临环保处罚;如果泡沫进入周边水体,还会导致水体表面被泡沫覆盖,影响水体复氧,危害水生生物生存,破坏水生态环境。
5. 增加污泥处理负荷,提升运行成本
泡沫携带活性污泥流出二沉池后,会增加后续深度处理环节的污泥产量,提升污泥脱水、转运、处置的成本;为了保障出水水质,需要增加曝气强度、加大药剂投加量,进一步提升了电耗与药剂成本;频繁清理泡沫与堵塞的管道,也会增加人力与维护成本,整体提升污水处理厂的运行成本。