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(yǎng)初期，化學(xué)泡沫較多，有時在曝氣池表面會形成高達(dá)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。

如果污水廠進(jìn)行硝化反應(yīng)，則在沉淀池或曝氣不足的地方會發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮等氣泡而帶動部分污泥上浮，出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象。

反硝化系統(tǒng)或者泥齡過長的系統(tǒng)中，反硝化泡沫，或者因為反硝化導(dǎo)致浮泥會經(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，造成絲狀菌和放線菌等微生物的異樣生長，絲狀菌的比生長速率高于菌膠團(tuán)細(xì)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(tuán)細(xì)菌有利得多，結(jié)果曝氣池中絲狀菌成為優(yōu)勢菌種而大量增值，導(dǎo)致生物泡沫的產(chǎn)生。

（1）生物泡沫產(chǎn)生的原因

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

②pH值。pH值從7.0下降到5.0～5.6時，能有效地減少泡沫的形成。

③溶解氧(DO)。放線菌在缺氧或厭氧條件下，不易生長，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)的菌類都有各自適宜的生長溫度和最佳溫度，當(dāng)環(huán)境或水溫有利于它們生長時，就可能產(chǎn)生泡沫現(xiàn)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，并伸展開來；而秋冬交變時，失去活力的絲狀菌包裹在同樣失去活力的菌膠團(tuán)中形成上浮泡沫。

一般認(rèn)為，當(dāng)季節(jié)（溫度、氣壓）交變時，微生物均會受到影響，但絲狀菌的適應(yīng)性要比一些絮成菌強(qiáng)，如有的絲狀菌生長溫度可在8~35℃間，而且更適合生長在低溫環(huán)境。當(dāng)環(huán)境不利于微生物的生長時，絲狀菌的菌絲會從菌膠團(tuán)中伸展開來以增加其攝取營養(yǎng)的表面積，其生長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(jī)械曝氣方式影響最大）。

②當(dāng)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)會增加出水懸浮物含量而引起出水水質(zhì)惡化，同時在二沉池表面形成大量浮渣，在冬天氣溫較低時會因結(jié)冰影響二沉池吸（刮）泥機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

③生物泡沫蔓延到走道板上，影響巡檢和設(shè)備維修。夏天生物泡沫隨風(fēng)飄蕩，產(chǎn)生一系列環(huán)境衛(wèi)生問題，而且醫(yī)學(xué)界還認(rèn)為形成生物泡沫的諾卡氏菌極有可能是人類的致病菌。冬季泡沫結(jié)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引起類似浮選的現(xiàn)象，損壞污泥的正常性能。生物泡沫隨排泥進(jìn)入泥區(qū)，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。通過噴灑水流或水珠以打碎浮在水面的氣泡，來減少泡沫。打散的污泥顆粒部分重新恢復(fù)沉降性能，但絲狀細(xì)菌仍然存在于混合液中，所以，不能根本消除泡沫現(xiàn)象。

（2）投加殺菌劑或消泡劑。可以采用具有強(qiáng)氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過氧化物等。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，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應(yīng)用的殺菌劑普遍存在負(fù)作用，因為過量或投加位置不當(dāng)，會大量降低反應(yīng)池中絮成菌的數(shù)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間，以抑制有較長生長期的放線菌的生長。有實踐證明，當(dāng)污泥停留時間在5～6 d時，能有效控制Nocardia菌屬的生長，以避免由其產(chǎn)生的泡沫問題。

但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當(dāng)需要硝化時，則污泥停留時間在寒冷季節(jié)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，但利用此法在幾個污水處理廠進(jìn)行實際操作時，并沒有取得象實驗室那樣的成功。由于厭氧消化池上清液中含有高濃度好氧底物和氨氮，它們都會影響最后的出水質(zhì)量，應(yīng)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，其中包括原生動物腎形蟲等。另外，增加捕食性和拮抗性的微生物，對部分泡沫細(xì)菌有控制作用。

（6）向曝氣反應(yīng)器內(nèi)投加載體（填料）。在一些活性污泥系統(tǒng)中投加移動床或固定填料，使一些易產(chǎn)生污泥膨脹和泡沫的微生物固著生長，既能增加曝氣池內(nèi)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和陽離子PAM，例如投加PAC后，使混合液表面的穩(wěn)定泡沫失去穩(wěn)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。選擇器是通過創(chuàng)造各種反應(yīng)環(huán)境(氧、有機(jī)負(fù)荷或污泥濃度等)，以選擇優(yōu)先生長的微生物，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菌屬無大影響；而缺氧選擇器對Nocardia菌屬有控制作用，卻對M.parvicella無作用，泡沫問題產(chǎn)生原因很多，要看具體情況進(jìn)行根本性的解決。