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目前使用的填料大多數(shù)表面能較低, 在使用過程中, 當液體流經(jīng)其表面時不容易鋪展形成薄膜, 而是形成分散的液珠或細小溝流, 使得填料個體下部難以被有效地潤濕, 從而在很大程度影響了傳質(zhì)效率。納米粉末的制備、納米復(fù)合體的合成是納米技術(shù)的重要發(fā)展領(lǐng)域, 具有廣泛的發(fā)展前景, 對高性能填料

的研制具有重要的指導(dǎo)意義。合成新型的納米陶粒是水處理填料用陶粒的一個新的嘗試, 它對傳統(tǒng)陶粒比表面積小, 難掛膜, 生物親和力低、易堵塞等缺點有革

命性的改變。在今后的研制中, 通過對原料配比、比表面積、孔隙尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合考慮, 不斷優(yōu)化制備工藝, 使其朝增大空隙率、減少壓降, 增大比表面積、改善潤濕性能, 功能多樣化的方向發(fā)展, 不斷提高填料的性能, 并促進水處理工藝特別是生物膜法處理工藝的發(fā)展。

目前幾種新的填料近10 年來, 國內(nèi)外各種新型生物填料不斷被推出。如日本工程與貿(mào)易公司開發(fā)的RINGLACE 塑料纖維填料已在工程獲成功應(yīng)用。該填料被固定在鋁制的籠子里垂直置于曝氣池中, 受曝氣沖力的影響而浮動搖擺, 因而污泥不會礦化和沉積。在污水處理廠中對幾種不同填料進行對比實驗發(fā)現(xiàn), 投加RINGLACE 塑料纖維填料的曝氣池, 其BOD 和COD 的去除率可增加30%~ 50%。在新型懸浮填料方面, 德國LINDE 公司的LINPOR填料和英國SIMONHARTLEY 公司的CAPTOR 填料, 目前發(fā)展較為成熟, 這2 種填料均由聚氨酯泡沫塑料制成, 具有很高的比表面積( 5000~ 35000m2/ m3 ) , 可使系統(tǒng)的固定微生物濃度分別達1018k g/ m3 和7~10k g/ m3 , 適用于高濃度工業(yè)廢水的處理。5 親水填料及生物親和( 活性) 填料填料開發(fā)的側(cè)重點在填料的比表面積、填料結(jié)構(gòu)與布水、布氣性能及生物膜更新等方面。在實際應(yīng)用中, 人們發(fā)現(xiàn)填料在掛膜速度、掛膜量及膜與填料的緊密度方面存在不足。如對材料進行適當?shù)挠H水與生物親和改性, 可望大大提高填料的傳質(zhì)、掛膜和水處理性能。

5. 1 親水填料當水與塑料等材料接觸時, 如材料分子與水分子之間的作用力大于水分子之間的作用力, 材料表面吸附水分, 即被水潤濕, 表現(xiàn)出親水性。目前, 填料的親水改性, 主要是通過填料表面處理和在原材料中引入親水基團2 種途徑實現(xiàn)。據(jù)文獻報道, 在表面結(jié)構(gòu)改性時, 有研究者將填料浸入含氧等化學(xué)腐蝕液中, 從而除去填料表面的弱界面層, 糙化表面; 有的研究者在填料表面涂抹親水材料, 表面接枝帶有親水基團的高聚物單體; 也有用紫外線輻照塑料填料, 使其表面而形成極性基團; 還有的研究者采用強性溶晉州mbbr生物流化床填料液, 如重鉻鉀、, 與塑料生物填料表面進行化學(xué)反應(yīng), 從而改變填料的表面分子結(jié)構(gòu)。這些技術(shù)處理過的填料表面潤濕性能有很大的提高, 但也存在不少缺陷。應(yīng)用溶液浸泡或者表面接枝處理過的填料在運行過程中由于水流的作用很容易發(fā)生表面消磨和脫落, 使用紫外線處理, 往往難以均勻輻照填料的內(nèi)外表面, 故使填料的內(nèi)外表面的親水性產(chǎn)生差異, 也影響其使用效果。生物親和( 活性) 填料材料生物親和性的涵義通常指該材料與生物相容、不會對生物有任何損壞或有任何副作用。目前, 雖未有關(guān)于生物填料的生物親和性研究的專門報道, 但已有研究者認識到生物親和物質(zhì)對生物填料的重要性。如微生物固定化填料大多以生物親和性較好的海藻鈣和瓊脂糖等物質(zhì)為載體。隋軍等認為, 現(xiàn)有常用的生物填料是生物惰性的, 對微生物無促進和活化作用, 因而發(fā)明一種用于水處理的活性生物填料, 該填料中含有少量面粉、淀粉及碳鈣等粉體, 認為其不但為微生物提供適當營養(yǎng)源, 還可為微生物提供更多的物理附著點, 同時還可改善填料的親水性, 更易于微生物生長, 加快掛膜啟動和提高水處理效率。

生物流化床;污水處理　生物流化床技術(shù)是70年代初發(fā)展起來的污水處理的新興技術(shù)，根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)是否需氧，可將其分為厭氧生物流化床和好氧生物流化床。好氧生物流化床是將傳統(tǒng)活性污泥法與生物膜法有機結(jié)合并引入化工流態(tài)化技術(shù)的一種新型生化污水處理裝置。由于它具有處理效率高、容積負荷大、抗沖擊能力強、設(shè)備緊湊、占地少等優(yōu)點，因而引起了環(huán)境工程界的極大興趣和廣泛研究，被認為是發(fā)展前途的生物處理工藝之一。目前研究和應(yīng)用最普遍的是好氧生物流化床，因此本文將主要介紹和討論好氧生物流化床。