污水处理反应填料和载体的应用现状及发展前景.docVIP

污水处理反应填料和载体的

应用现状及产业化发展前景

序言

近年来，随着我过城市化进程的加快和国民经济的高速发展，人口规模与人口密度以超常规的速度增长，造成了城市污水量大幅度增加，水环境污染和水资源短缺日趋严重。研究开发适合我国国情的简易、高效、低耗污水处理新技术是解决我国目前所面临的水环境污染和水资源短缺问题的有效途径。

生物接触氧化法是介于活性污泥法与生物滤池法之间的生物处理技术，兼有两者的优点，可以说是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，具有很高的处理效率，在水处理领域得到了广泛的应用。填料是生物接触氧化法的技术核心，直接决定着工艺的处理效果和投资效益。

本文旨在对污水处理反应填料和载体的发展状况，应用现状以及技术前景做一个初步探讨。

1、我国污水处理反应填料和载体技术的发展概况及应用现状

生物接触氧化法、塔式生物滤池以及生物流化床技术是在经典生物滤池的墓础上发展起来的新型生物膜法。

随着新型合成材料的大量生产,近三十多年来,国内外学者对于生物接触氧化池塔式生物滤池及生物流化床的构型和生物载体填料进行了多方面的研究,并取得了新的进展。尤其是近十多年来,生物载体填料的研究和开发工作十分活跃,在国内,软性纤维填料、半软性填料、盾式纤维填料、拼装填料等相继研究和开发成功,从根本解决了生物膜堵塞的间题,因而新型生物膜法废水处理技术得到了迅速的推广应用。目前常见污水处理反应填料如下：

1.1蜂窝状填料

蜂窝状填料一般由超薄型轻质玻璃钢或各种薄型塑料瓶构成，安装时直接堆叠在布气系统上面。比表面积为133-360m2/m3，空隙率高，质轻，强度大，在应用时堆积高度达4-5m

1.2软性填料

软性填料一般用尼龙、维纶、涤纶等化纤编织成束并用中心绳连接而成，相对于蜂窝填料，它的空隙率具有可变性因而避免了堵塞现象。软性填料具有巨大的理论比表面积，微生物附着性好，易挂膜，造价低廉，加工方便。但在使用一段时间后，会出现纤维束结团的现象，不仅降低了有效比表面积，而且在结团中心区产生厌氧，严重影响了生物膜的使用性能。软性填料的使用寿命一般较短。

1.3半软性填料

半软性填料由变性聚乙烯塑料制成的填料单元构成，具有硬性填料的刚性和软性填料的柔性，因此有特殊的水力性能。当水流通过时可产生明显的湍流流态，传质效率高。但其比表面积小，导致生物膜量少，表面光滑挂膜较难，生物膜易脱落，未能在生物接触氧化法中广泛应用。

1.4组合填料

组合填料是由塑料半软性填料与纤维软性填料组合而成，吸取了软性填料和半软性填料的优点，利用中间的半软性部分支撑外围的软性纤维束，其造价、理论比表面积均介于软性填料和半软性填料之间，使用效果优于软性填料和半软性填料。

1.5弹性立体填料

弹性立体填料由聚烯烃塑料经增强亲水性、稳定性、吸附性处理加工成的弹性单丝构成，上有毛刺、波纹，挂膜容易，生物量多，氧的转移速率高，价格较便宜。但弹性立体填料的安装复杂，而且更换、清楚堵塞的曝气设备比较困难，中心绳有结团现象，对布气布水均匀性要求较高，且比表面积较小（20-30m2

1.6载体生物陶粒

填料比表面积为100㎡/m3，是弹性丝状填料的4倍；在生物膜成熟时可以形成厚度为2～8mm的生物膜，而且生物膜生长状况良好，膜上的微生物种类丰富，活性高，可以明显提高处理效果。

图三国内已有悬浮填料该填料在曝气池中呈流化状态，碰撞频繁，因而极大地提高了生物处理三要素之间的传质效率。传统的生物载体填料或者挂膜容易、脱膜困难，或者脱膜容易、挂膜困难，造成了工艺运行的不稳定。悬浮填料经过特殊的表面粗化处理，挂膜比较容易。无需设置排泥系统。

图三国内已有悬浮填料

(3)国内新开发的同步脱氮悬浮填料

新一代齿轮型流化生物载体填料具有：生物量高、比表面积大、生物膜分布更加合理、后生动植物不易粘附、不易破碎、运行管理简单、使用寿命更长的特点。

填料结构设计独特，比表面积大，挂膜容易，一般在投入使用一至二周后，填料表面可以形成厚度为3～15mm厚的生物膜，而且生物膜生长状况良好，膜上的微生物种类丰富、活性高，明显提高容积负荷。填料内外角受气水冲击强度不同，形成不同厚度的生物膜，生物膜厚度的变化，使膜内好氧、缺氧和厌氧产生不同的分区，大量工程实例证明，在低碳源的条件下，该填料可以满足

填料在曝气池中呈流化状态，碰撞频繁，因而极大地提高了生物处理三要素（微生物、溶解氧、有机污染物）之间的传质效率。填料经过特殊的表面粗化处理和结构形式，挂膜比较容易。由于特殊的比重结构，可以随水流连续通过曝气区和非曝气区，从而交替完成生物膜的生长和脱落过程，保证生物膜数量的稳定性和活性，保证了工艺的稳定运行。填料在水中处于流化状态，气泡在上升过程中被反复切割，改变气泡