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填料研究的发展方向
发布时间： 2024-11-01 11:01:38 被阅览数： 20 次 来源：
东骏石化丝网填料
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经过水处理工作者的长期努力，目前已经有许多性能良好的填料得到应用，但是随着水 处理标准和水处理技术的发展，对于填料的性能要求不断提高，新型填料仍有待进一步研究和开发。水处理填料的发展方向会集中在新填料的开发和填料作用机制深入研究两个方面。
水处理中新型填料的开发
填料改性
填料的表面物理化学性能直接关系到净化污水的微生物在填料上挂膜的数量和质量，从而直接影响到污水处理效果和处理效率，通过对填料进行改性，以提高散装填料的表面性能，提髙传质效率。目前由填料改性得到的新型填料主要有亲水性填料、生物亲和填料和磁性填料三种。
(1)亲水填料
亲水性填料如图2-63所示，当水与塑料等材料接触时，如果材料分子与水分子之间的作用力大于水分子之间的作用力，材料表面吸附水分，即被水润湿，表现出亲水性。而填料的亲水性改性是通过对填料表面处理或在原材料中引入亲水基团两种途径实现。表面结构改性时，可以通过将填料浸入化学腐蚀液中糙化表面；在填料表面涂抹亲水材料，表面接枝带有亲水基团的高聚物单体；用紫外线辐照塑料填料，使其表面氧化而形成极性基团；釆用强氧化性溶液，与塑料生物填料表面进行化学反应等手段对填料进行改性。
改性填料表面润湿性能有很大的提高，但也存在不少缺陷。如应用溶液浸泡或者表面接枝处理过的填料在运行过程中由于水流的作用很容易发生表面消磨和脱落，使用紫外线处理，往往难以均匀辐照填料的内外表面，故使填料的内外表面的亲水性产生差异，也影响其 使用效果。
最近，已有研究者开始研究制备生物填料用的亲水改性塑料。汪晓军等在塑料中混入水性高分子材料聚乙烯醇和聚丙烯酰胺，改善材料表面亲水性能，制造出具有亲水性表面的塑料材料，从而发明了水处理亲水性弹性填料；通过与未改性填料对比试验发现，亲水性填料 58
比普通填料在相同浸泡时间下对水具有更大的持重量；亲水性填料生物膜反应器对CODcr的去除率比普通填料生物膜反应器效果好得多，对厌氧膜进行电镜观察发现，亲水填料上的膜比普通填料上的密实度高；对厌氧生物膜进行负荷冲击和恢复实验，发现亲水性填料反应器内的生物膜具有更强的耐负荷冲击能力，受冲击后恢复所需时间短。
毕源等釆用氧化和接枝蛋白分子的方法，在聚苯乙烯生物填料表面提高了原有亲水性基团的比例，同时引入了新的亲水基团和细胞识别位点。利用配制模拟废水对氧化后接枝蛋白 分子填料进行动态培养生物挂膜试验，结果表明改性后的填料生物膜初期附着速率和增长量 明显高于未经改性的生物填料。
张近分析塑料塔填料表面性能及其润湿条件，指出改变表面分子结构以增加极性与加大表面粗糙度而提高表面张力是改善塑料塔填料表面润湿性能的主要途径，并介绍了表面糙化、表面极化、表面接枝及等离子体表面处理等表面改性技术。
李茹等人通过4种远程等离子体（Ar、He、O2, N2 ）对PVC填料进行表面改性使 PVC填料表面的亲水性普遍增强，远程Ar等离子体可以通过将含氧基团和含氮基团引入填 料PVC膜的表面，使其表面极性增强，提高表面润湿性，使接触角（水）从97°降低到15。左右，使得填料的挂膜性能提高，从而增强了 PVC填料的生物亲和性。改性后的PVC填料表面生物膜形成速度加快，生物量显著增加。
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