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生物转盘污水处理技术的研究进展及展望 　　摘 要：简要介绍了生物转盘的产生及发展过程，提出了近年生物转盘技术研究热点，如盘片、驱动方式及生物转盘与其他技术的结合。并在此基础上提出了生物转盘技术的研究前景展望。 　　关键词：生物转盘；废水处理；盘片；驱动方式 　　中图分类号：X703 文献标识码：A 　　生物转盘技术除了具有生物膜处理工艺所共有的各项特征外，生物转盘还具有节能、易于维护管理、接触反应时间短、污泥产生量少、耐冲击负荷能力强、具有除磷效果、不产生二次公害等优点[1]。国内以往对生物转盘技术的研究主要集中在生物转盘的运行过程和转盘级数、线速、水力停留时间、有机负荷等工艺参数的研究上。近年对生物转盘各个组成部分和一些主要影响因素开展了深入研究，研究成果突破了传统的生物转盘技术固有的形式，如对生物转盘盘片的研究、驱动方式的研究及生物转盘与其他技术结合形成新型反应器的研究等。 　　1 生物转盘盘片的研究 　　盘片是生物转盘的主要部件，主要功能是提供为生物生长的载体，盘片与生物转盘的效率直接相关，应有轻质、耐腐蚀、不变形、易于取材、便于加工等特性。随着研究的深入和技术的发展生物转盘盘片的材质、形状、结构组成均得到了发展。 　　1.1 盘片形状 　　长期以来盘片的形状多以圆形或正多边形平板为主，近20a来为了提高单位体积盘片的表面积，以便增加水和空气间的盘片接触面积，开始采用正多角形和表面呈同心圆状波纹或放射状波纹盘片、网状盘片[2]、蜂窝管装盘片，也有采用波纹状盘片和平板盘片相结合的生物转盘[4]。 　　1.2 盘片材质 　　20世纪初生物转盘是带有木条的圆柱体，但是木条容易堵塞，所以在20世纪30年代更换成金属条，20世纪50年代金属条换成发泡聚苯乙烯盘，20世纪70年代聚乙烯盘的引入降低了制盘费用[3]。目前盘片材料大多以塑料为主，包括聚苯乙烯、聚乙烯、硬质聚氯乙烯、纤维增强塑料等[1]。平板盘片多以聚氯乙烯塑料制成，波板材料多为聚酯玻璃，其他材料还包括钢板、铝板、木、竹等。泡沫塑料板、塑料光板、塑料波纹板、玻璃钢、钢板等，常用的材质有聚苯。近些年来，国内外的研究者围绕降低能耗，提高效率这一目的，对生物转盘的盘面材料进行了大量的研究。Apilanez等[4]研究了玻璃颗粒、硅藻土、砂、不锈钢、聚氯乙烯以及活性炭等6种转盘表面材料对生物膜生长的影响，结果发现表面粗糙度最高的活性炭是最有利于生物膜形成及生长的转盘材料。张翼、张妍等[5]处理化工废水时也研究了石英砂、聚丙烯和活性炭3种材料的生物转盘处理效果，结果表明活性炭处理效果最好，经过化学氧化-铁离子覆盖技术处理后的活性炭具有更大的表面积，增加了生物膜与载体表面的结合度，极大的促进了微生物蛋白的合成，提高了污染物的去除效果[6]。 　　1.3 盘片结构组成 　　20世纪70年代以来国内外一直在探索盘片的结构形式。20世纪70年代德国Schuler-Stengelin公司研制出螺旋状转盘体、无中心轴的框架式转盘体，瑞士Uecana公司开发出螺旋状的转盘体，驱动装置位于转盘体的上部，英国AMES-Croster公司开发出网状转盘体，分为8种规格。日本关根产业开发出立体网状生物转盘，生物转盘孔隙率可达到95%以上，具有高强度，高比表面积，耐腐蚀性能优越等特点，可大幅提高生物附着量，且生物膜不易脱落。近几年开发出生物转笼及生物转鼓[10、11]。美国的Algaewheel公司开发出藻类生物转盘，中腔填充悬浮填料，外部设置幅板供藻类吸附，利用盘片间的藻类在光合作用的同时放出氧气，供好氧菌使用，而微生物代谢放出的CO2成为藻类的主要碳源，从而达到对污水的净化。但是此类转盘负荷较小，一般用于处理微污染水体或供个人家庭使用。美国的SN Airoflo Inc.公司开发出BIOFLO生物转盘反应器为生物转笼，用于处理生活污水和密西西比地区的地表水，大大的缓解了市政污水直接排放导致的湖水和河水的富营养化问题。 　　2 驱动方式的研究 　　常规的生物转盘的驱动装置包括动力设备与减速装置，动力设备可采用变速电机或普通电机。针对电机驱动生物转盘容积负荷低、转盘驱动装置维修工作量大等不足提出了水力驱动生物转盘和空气驱动生物转盘。 　　2.1 水力驱动生物转盘 　　水力驱动生物转盘驱动装置为水轮机，不需要电力。由于水力驱动可以多次充氧，增加污水中的溶解氧含量，以补充生物呼吸讲解的耗氧量，因此提高了生物转盘的处理效果。鲁敏[7]等人设计的一种新型水力驱动式生物转笼利用水力驱动，有效的解决了传统生物转盘传动轴因受力不均而变形、转盘靠近轴心部分生物膜由于水力剪切力不均匀而增厚、并易产生厌氧而产生臭气、盘片变形、维修复杂等问题。此外该装置还具有生物膜比表面积大、溶解氧高、处理效