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填料的发展

生物滤池是以土壤自净原理为依据,在污水灌溉的实践基础上,经较原始的间歇砂滤池 和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术,已有百余年的发展史。
 
1893年在英国试行将污水在粗滤料上喷洒进行净化的试验,取得良好的效果。1的0年 以后,这种工艺得到公认,命名为生物过滤法,处理构筑物则称为生物滤池,开始用于污水 处理实践,并迅速地在欧洲一些国家得到应用。
 
在19世纪末和20世纪初,韦林(Waring),迪特(Ditter)等人就以碎石、炉渣为填 料进行了生物接触氧化法的试验。其后德国的韦加德(Wejgnad)以烧结渣为填料发明了 旋转生物接触器r卻世纪20年代,德国的贝奇(Bach)和美国的布斯维尔(Buswell)又 对生物接触氧化法进行了应用试验,得出BOD去除率高为69%,低的只有28%,效果非 常不理想。
 
到20世纪50年代以前,生产中采用的生物膜法处理构筑物仍是以碎石为填料。碎石比 表面积小,占地面极大,卫生状况也不好。由于早期生物填料存在的这种缺陷,使生物膜法 处理废水的技术未能进一步推广应用,逐渐被活性污泥法所代替。20世纪50年代,在原民 主德国有人按化学工业中的填料塔方式,建造了直径与高度比为(1 : 6>?(1 : 8),高度 达8?24m的塔式生物滤池,通风畅行,净化功能良好。这种填料塔的问世,使占地大的问 题,进一步得到解决。
 
铋世纪60年代初,由于新型合成填料的出现,给生物膜法的应用带来了转机。许 多新型生物膜反应器如塔式生物滤池、生物接触氧化池、流动床生物膜反应器、复合式生物 反应器和生物流化床等先后问世,大大促进了各种填料的开发和应用,这充分体现了生物膜 法在水处理工艺中的优势,促进了生物膜法在水处理技术中的应用。
 
之后随着塑料工业的发展,许多高效率塑料填料在接触氧化工艺中逐渐被开发利用, 典型的是由玻璃钢或塑料制成的波状板或蜂窝状硬性填料,其中以蜂窝填料具代表性。该 种填料由日本的小岛贞男先研制,并首先在受污染原水处理中应用。蜂窝填料具有材料耗 费较小、孔隙率大等特点,在水处理行业得到应用。但在长期的污水处理使用过程中, 蜂窝填料逐渐暴露出许多弊端:比表面积较小、生物膜量少;填料表面光滑,不易挂膜;水 和气在填料内横向不能流通,造成布气布水不均;易堵塞等。
 
20世纪80年代开始出现的由尼龙、涤纶、维纶、腈纶等化纤编结成束,并用中心绳连 接成纤维束状的软性填料,克服了蜂窝填料的不足。组成填料的纤维丝具有很大的比表面 积,相对容易挂膜;软性填料之间的空隙可以随水和气的流动而变化,避免了堵塞现象;物 理化学性能稳定,加工运输方便,造价低。上海石化总厂涤纶厂采用装有这种软性填料的接 触氧化工艺处理污水,容积负荷达到3, 28kg CODCr/m3, <^©&去除率为80條,BOD去除 率为80%?90%。但软性填料在长时间使用后纤维束易于结块,不仅降低填料的实际使用
 
面积,而且在结块区的中心易形成厌氧空间,影响处理效果。
 
针对软性填料的不足,北京纺织科学研究院开发研制了半软性填料,半软性填料的材质 通常为变性聚乙烯、聚氯乙烯等耐酸、耐碱性能较好的有机塑料,它由填料单片、塑料套管 和中心绳三部分组成。针刺状向外放射的圆形单片是半软性填料的主体,各单片以固定片距 穿套在中心绳上,半软性填料优点较多:比表面积大(可达130m/m),为微生物的生长提 供了充足的空间;孔隙率高(大于96%),流阻小;耐腐蚀、不易堵塞、便于安装。正常运 行表明,相同条件下半软性填料比软性纤维填料可提高CODCr去除率达左右。此外, 半软性填料还具有节能、降低运行费用等优点,目前应用较为。
 
但是,由于半软性填料的表面积不如软性填料,又开发了将两者组合的填料,即中间为 半软性,边缘为软性纤维丝的组合填料=经过30多年的研究开发,目前用于污处理的生 物填料除半软性填料、组合填料外品种繁多,如弹性立体填料、悬浮型填料等。
 
综上所述,生物膜工艺的演变过程,实际上是一个填料特性不断完善的过程。从开始的 砂石等天然填料发展到目前人工合成材料填料,人们不断完善了生物膜法废水处理技术,并 使其优点进一步得到发挥。随着生物膜法应用范围的不断扩大,外水处理工编辑不断研 制、开发、生产和应用各种填料,为丰富填料类别、促进填料技术的发展方面做了大量工 作。据估计澳门新莆京8522cm国每年需要消耗的填料已达(15?20)乂104013,随着澳门新莆京8522cm国经济的持续高速发 展和对环保事业的日益重视,各种新型填料在废水生物膜处理工艺中必将发挥更加的 应用。

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