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填料的比较

发布时间： 2024-10-28 14:46:12 被阅览数： 23 次来源：东骏石化丝网填料

废水生物处理填料的发展经历了一个由单一到多样、由天然到天然与人工相结合的过程。生物膜法对填料的一般要求是质轻、多孔、机械强度高、价格低廉、易于获得。对多种填料进行比较如下：
石英砂是人们采用得较广泛的填料，它虽然价格低廉容易取得，强度大，但由于密度大，表面孔隙少，比表面积小，对微生物的附着能力弱。
碎石、矿渣、碎钢渣、焦炭、陶瓷、无烟煤等，虽然价格低廉，但普遍存在着诸如形状不规则、比表面积小、机械强度低等缺点，对微生物的附着能力弱。
活性炭粒比表面积大，孔隙多，但价格昂贵，且由于表面孔隙尺寸太小，大多数微孔微生物不能利用。
塑料类填料质轻，坚硬，但表面光滑，空隙率小，不易挂膜；纤维类填料一般都存在易结块及装填困难等不足。
玻璃钢、塑料等材料制成的蜂窝状填料、波纹板状填料、网状填料、环状填料等，具有强度高，孔隙率高，不易堵塞，易加工、安装和运输，耐腐蚀等特点，但是难以使通道水流均一化，不利于传质和生物膜的脱落更新。
纤维类填料比表面积大，挂膜速度快；生物膜附着能力强，可提高生物膜与废水的接触效率；出水稳定，具有较高的耐冲击负荷；造价低廉等，几乎克服了硬性填料的所有不足之处，故具有较高的应用价值。但是，软性填料在挂膜成熟后，纤维束易成团结块，产生厌氧状态，影响传质，同时反应器内出现短流和旁流，从而影响处理效率。
组合式填料包括盾式填料和弹性立体填料。盾式填料釆用半软性填料的塑料支架，周围均匀分布软性纤维，纤维束之间用塑料管配合定位，中心绳贯穿其间，保持一定长度及承担挂膜后的重量。盾式填料具有如下特点：填料比表面积远大于半软性填料；气、水再分布能力强，氧的利用率高；易挂膜，老化的生物膜容易脱落，不堵塞；有效使用周期长；有较好的有机物去除率和运行稳定性。但该填料由于纤维束的完全展开，在曝气和水流的作用下阻力随着增大。弹性立体填料构思独特新颖，以绳、柱、管为中心，以丝条状均匀辐射而呈立体状态。丝条经特殊加工而成，带微毛刺并有一定的变形能力，回弹性能良好，该填料的主要特点有：①丝条状空间分布均匀并在水中完全分开，填料的实际可利用表面积非常大；② 丝条能对水中气泡起到切割作用，并使水、气、微生物充分接触；③挂膜量多，无结团现象；④价格低廉，使用寿命长。这种填料较好地克服了软性填料和盾式填料的缺点，应用前景不错，是比较理想的载体填料。
悬浮填料不需要填料架，但也不易挂膜，价格也较贵。
弹性填料不易挂膜，但价格便宜、物理性能好、不易老化。
软性填料易挂膜，但容易打结，挂膜后不易剥落，不利于长期运行。
半软性填料较软性填料稍好一些，但价格稍高。
组合填料容易挂膜，克服了软性填料易打结的和弹性填料挂膜慢的缺点，但是价格较贵，到后期也会结块，比表面积会下降。
总的来说，组合填料前期有优势，弹性填料后期有优势。不过组合填料正越来越受到人们的关注。现在有一种复合填料，就是把一片组合填料和一片弹性填料交错成串使用，效果较好，但成本较高。
国外，Rebecca Moore等研究了尺寸范围分别为1. 5〜3. 5mm和2. 5〜4. 5mm的填料对曝气生物滤池处理效果的影响，发现小颗粒(1.5〜3. 5mm)填料虽然有利于脱氮，但不适应高的水力负荷；而大颗粒(2. 5〜4. 5mm)填料虽然改善了滤池操作条件，减少了反冲洗的次数，但不利于脱氮和SS的去除。这为曝气生物滤池填料在尺寸要求上提供了一定的依据。Allant等人研究结果表明：上浮式填料比沉没式填料对SS、有机物的去除率高，更耐有机负荷和水力负荷冲击。Won-SeokChang等以天然沸石和砂粒为填料研究BAF对纺织废水的处理效果发现：天然沸石对纺织废水的处理效果优于砂粒的处理效果，这是因为天然沸石具有更强的阳离子交换能力和更大的比表面积。这说明轻质填料取代高密度填料是曝气生物滤池污水处理技术发展过程中的必然趋势。

具体各种类型填料的特点如表2-38所列。

表2-38各种类型填料特点比较

类型	主要优点	主要缺点	结构质地
硬性填料	比表面积、空隙率大，材料耗费较小，质轻，纵向强度大，生物膜址少，衰老的生物膜易于脱落	对布气均匀性要求高，易堵塞，成品体积大，不适于高浓度污水处理	超薄型轻质玻璃钢或薄型塑料片构成，孔形为正六角或偏六角形
软性填料	质轻髙强，物理化学性能稳定，比表面积大，生物膜的附着能力强，不易被生物膜堵塞，价格低廉，加工方便	纤维束易结团，结团中心产生厌氧，水流和均匀性较差，高负荷下易发生污泥堵塞，填料运行周期短需安装支架	尼龙绳及维纶长丝制成
半软性填料	不结团无堵塞，对气泡有切割作用，布水、布气性能好，传质效率高，生物膜更新速度快，耐腐蚀，耐老化	挂膜较难，造价较高，需安装支架	塑料制成
组合型填料	兼有软性和半软性填料的优点而克服其不足，丝束分散均匀、不结团，比表面积大，易挂膜易脱膜，气泡切割性能较好，对污水浓度变化适应性好	寿命较短，需安装支架	尼龙绳，维纶长丝和塑料制成
弹性立体填料	比表面积大，挂膜容易，不结团，不堵塞，体积传氧系数较大，生物膜易于更新，使用寿命长，价格较低	要求布气、布水均匀，安装复杂，易堵塞	塑料制成
悬浮填料	密度接近于水，体积传氧系数较大，使用方便，动力省，寿命长，不需要安装支架，对布气、布水均匀性无严格要求，易挂膜，不堵塞	比表面积不太大，价格高，生物膜分布不太均匀	聚合塑料
生物流化床填料	比表面积较大，无堵塞，不存在填料安装问题，价格低廉	动力消耗较大，需设置脱膜机，操作管理较复杂	砂、焦炭、活性炭等

每一种填料都有其独特的一方面，在实际应用中，应根据需要进行选择。选用一种好的填料非常关键。