一、概述
生物膜法是使微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)附著在載體表面微生膜的過程中，通過有機(jī)物的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及在膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對污染物進(jìn)行分解。
生物膜法具有諸多的特點：利于細(xì)胞分離；反應(yīng)器中可達(dá)到較高的細(xì)胞濃度；通過優(yōu)化載體體積特征，可以達(dá)到微生物zui大活性；提供了在同一反應(yīng)器中同時固定不同種微生物的可能性；處理效率高，耐沖擊負(fù)荷，體積小，便于運行管理，困擾活性污泥法的污泥膨脹問題得以消除，可以維持較高的污泥齡，具有較高的微生物量，水力停留時間短等優(yōu)點。由于微生物被固定在載體上，硝化菌等增殖速度慢的微生物也可能生長繁殖。生物膜的生物相是相當(dāng)豐富的，形成了由細(xì)菌、真菌等一系列微生物群體所組成的較為穩(wěn)定的生態(tài)體系。
生物膜法污水處理系統(tǒng)關(guān)鍵構(gòu)成是生物體的載體—填料。生物填料的發(fā)展從過去的天然砂石到目前的高分子有機(jī)材料。目前常用的有機(jī)合成填料主要有：軟性填料、半軟性填料、彈性填料、蜂窩狀填料。由于上述有些填料存在掛膜量少、使用壽命短，有機(jī)物的處理效率低等缺點。嚴(yán)重的制約了生物填料在水處理工程中的應(yīng)用。因此開發(fā)新型填料，考察其在水處理中的應(yīng)用前景是當(dāng)前生物膜應(yīng)用研究的熱點問題。
高密度懸浮生物填料是以聚氨脂高分子聚合物為主，并填加如透水性、親水性、阻燃性、耐熱性抗凍性、抗腐蝕、抗老化等不同助劑，聚合融合后形成由微漁網(wǎng)狀相互連接成型的多孔網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)型方塊填料。經(jīng)清華大學(xué)水污染控制設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對其進(jìn)行了掛膜和處理效果實驗，結(jié)論是“該懸浮生物填料具有良好的掛膜特性。在反應(yīng)器中設(shè)置懸浮生物填料，可明顯提高生物量，并取得良好的高濃度COD去除效果。”
懸浮生物填料的特點：
•價格低廉 •安裝方便 •使用壽命長 •耐負(fù)荷沖擊 •不堵塞 •比表面積大 •生物膜易生易落 •處理效果好
二、規(guī)格與技術(shù)特性：
懸浮生物填料是新開發(fā)出的與以往載體截然不同，且實效功能的微生物載體。它是由聚合融合后形成微漁網(wǎng)狀相互連接成型的多孔網(wǎng)狀整體結(jié)構(gòu)型方塊填料。
1、規(guī)格型號
懸浮生物填料的命名和型號用字母與阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
表1 生物填料規(guī)格
注：生物填料長度可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)。
2、生物填料物理測試技術(shù)特征
表2 生物填料測試結(jié)果對照表
注：壓縮強(qiáng)度指縱向壓縮變形50%時的壓強(qiáng)值（在水中，其壓縮比約只有空氣中的1/40）。
三、生物填料與其它生物填料的技術(shù)比較
（1）從結(jié)構(gòu)特點分析：生物填料由于其交插螺旋網(wǎng)狀特點，可使污水、空氣和生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能大量地在絲條上均勻坐床，保持良好的活性，而且在運行過程中氣體在三維流動的污水帶動下，互相碰撞并被螺旋網(wǎng)不斷切割形成微氣泡，增加了氧的利用率，可減少曝氣量。同時可使生物膜有良好的新陳代謝作用，不致粘連結(jié)團(tuán)。因此它具有氣泡切割能力強(qiáng)、空間體積利用率大、無死區(qū)等特點，而且起到一定的過濾效果，是當(dāng)前國內(nèi)污水處理行業(yè)中性能指標(biāo)較好使用壽命在長的填料。
（2）該填料在經(jīng)實踐證明：在處理高濃度污水處有著不同凡想的效果。而且比一般填料可以節(jié)省三分之一的地方，舉例ⅹ污水廠生化池設(shè)計需要90立方米有效面積，如配用生物填料只需設(shè)計60立方米即可。
（3）從安裝方式上與懸掛型填料比較：生物填料安裝方便，只需將其放在底部的固定格柵支架上，裝取都為整體式。并可隨著水的性質(zhì)與濃度及好氧、兼氧、厭氧等工藝不同，而采用相應(yīng)不同的密度填料。懸掛型填料必須上下固定或裝入籠形框架內(nèi)，安裝和取出十分不方便。填料與支架的磨擦以及被風(fēng)吹動后中心繩擺動互相纏繞，致使其斷裂倒塌，這是至今懸掛型填料刻意要求解決的問題。因此其壽命短。要求更新快，故運行更新費用高，工作量大。
（4）與懸浮型填料相比：生物填料不需用繩網(wǎng)攔截和分割池體，只需上下格柵固定即可。更重要的是解決了其它填料掛膜難等問題，比如SQC型絲狀填料其為輻射狀的直線絲條定位在繩索上，絲條之間并未粘連，不僅掛膜量少，而且掛膜困難。另外懸浮填料共同的特點是易被鼓風(fēng)吹起而堆積到一處形成死水區(qū)。取出時需用爪籬將數(shù)量眾多的球體撈出，工作量大。特別在埋地式設(shè)備中，很難從人孔中取出。
表3 生物填料與其它填料技術(shù)比較對照表
四、生物填料的安裝
（1）由于生物填料：是整體式安裝、具有安裝方便、快捷，從不需要入池檢修，填料安裝正體結(jié)構(gòu)形好。
安裝填料的反應(yīng)容器中，需要在上下部設(shè)置格柵，格柵用以支承填料及填料上附著的生物膜的重量。由于華美生物填料單塊截面積較小，玻璃鋼格柵間隙可采用38.5×38.5mm，一般采用角鋼或采用槽鋼框架+玻璃鋼格柵，采用環(huán)氧樹脂漆或瀝青漆防腐。在制作格柵支架時，支架的強(qiáng)度應(yīng)能滿足生物填料所附著的全部生物膜的重量，并應(yīng)大于安裝時工人踩踏的重量。
（2）生物填料的孔徑在訂貨時向廠家明確：廠家可根據(jù)用戶需要生產(chǎn)所需孔徑生產(chǎn)。填料安裝時，根據(jù)反應(yīng)容器池型，順序垂直碼放，填料塊與塊之間應(yīng)互相擠緊，以防止填料在水流沖動。
（3）設(shè)計注意事項：每使用立方生物填料需加入50*50mm的鮑爾環(huán)作為透氣填充輔助料。
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