生物膜法水处理工艺中填料的作用

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在19世纪末， 就开始有人研究利用生物化学法处理废水。2O世纪初， 德国人韦加德(Weigand)发现，让微生物有一个固着场所形成生物膜后，可以提高废水生化处理效果。他提出了一种用旋转的生物接触器处理废水的生物膜法， 这是世界上最早出现的生物膜法形式。


生物膜法的核心是填料技术 近百年以来， 填料技术经历了盘 板 砂 石 蜂窝， 硬料 海棉、软丝等多种形式。废水处理工作者发现j生物膜法不仅效率高而且产生泥量较少， 因此对填料技术予以高度重视。近年来，国内外竞相采用O／A流程，研究少污泥甚至无污泥排出的工艺，更加推动了填料技术的研究和发展。


1、填料的功能


在废水生化处理中，对有机污染物进行分解的主要功能者是细菌在细菌的最外表有一粘层，使细菌具有结台附着能。废水处理装置中采用填料以后，使微生物有了一个附着场所， 细菌在填料表面的附着和相互结合， 就形成了生物膜。


活性污泥法中，细菌以结合成菌胶团的形式存在并始终处于一种动态状况， 对有机污染物的吸收分解是以形成更多的微生物为主。 废水就相当于是微生物的一种培养基，在充氧和水流运动的作用下，微生物培养繁殖的数量越来越多，需要用剩余污泥的形式排出。


细菌在填料上附着形成生物膜，其功能形式就不同于活性污泥法。生物膜法中，细菌附着在填料上稳定生存，废水中的污染物是被微生物吸收分解的对象，微生物以充分发挥分解功能为主，把有机污染物分解为不可生他物或者CI-I M c 等，新生繁殖的数量只与老化脱落的生物膜相平衡。因此，填料不仅使微生物有了一个固定附着的场所，还使细菌的分解功能得到加强，新生繁殖的数量减少。


2、孔隙可变性


从微观上看，填料微单元与微单元之一间，应处于一种相对运动—— 孔隙可变状’态。细菌在填料上附着后，如果是绝对静止，则对有机污染物的接触氧化作用、吸收分解作用和自身的新陈代谢作用都会减弱。如果暑处于一种有一定局限的相对运动，根据运动加强作用的原理， 能够使填料的诸功能作用都得到加强。


硬填料中，除以砂和细石为填料的流化床有填料微单元的孔隙可变性以外，其它都不可能存在。转盘形式也只是使膜整体运动而不存在孔隙可变性。


“软”是 变” 的基础，软性填料就存在孔隙可变的潜在优势。这种优势发挥是否良好，关键取决于填料微单元—— 软丝是否能产生良好的运动性，这就与坎性填料的加工和固定方法有关。填料微单元有运动， 孔隙可变就行。运动程度和可变幅度应该是略小和微动， 运动太强烈和孔隙可变幅度太大， 则会适得其反破坏生物膜的稳定性。以细石为填料的流化床， 微单元运动强烈，孔隙可变幅度太大，生物膜稳定性就差。


填料微单元之间有一定相对运动，不但孔隙可变性良好，还可以避免填料结死形成发挥不了生物膜功能的封闭死区。



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