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目前使用的填料大多數(shù)表面能較低, 在使用過(guò)程中, 當(dāng)液體流經(jīng)其表面時(shí)不容易鋪展形成薄膜, 而是形成分散的液珠或細(xì)小溝流, 使得填料個(gè)體下部難以被有效地潤(rùn)濕, 從而在很大程度影響了傳質(zhì)效率。納米粉末的制備、納米復(fù)合體的合成是納米技術(shù)的重要發(fā)展領(lǐng)域, 具有廣泛的發(fā)展前景, 對(duì)高性能填料
的研制具有重要的指導(dǎo)意義。合成新型的納米陶粒是水處理填料用陶粒的一個(gè)新的嘗試, 它對(duì)傳統(tǒng)陶粒比表面積小, 難掛膜, 生物親和力低、易堵塞等缺點(diǎn)有革
命性的改變。在今后的研制中, 通過(guò)對(duì)原料配比、比表面積、孔隙尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合考慮, 不斷優(yōu)化制備工藝, 使其朝增大空隙率、減少壓降, 增大比表面積、改善潤(rùn)濕性能, 功能多樣化的方向發(fā)展, 不斷提高填料的性能, 并促進(jìn)水處理工藝特別是生物膜法處理工藝的發(fā)展。
目前幾種新的填料近10 年來(lái), 國(guó)內(nèi)外各種新型生物填料不斷被推出。如日本工程與貿(mào)易公司開(kāi)發(fā)的RINGLACE 塑料纖維填料已在工程獲成功應(yīng)用。該填料被固定在鋁制的籠子里垂直置于曝氣池中, 受曝氣沖力的影響而浮動(dòng)搖擺, 因而污泥不會(huì)礦化和沉積。在污水處理廠中對(duì)幾種不同填料進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 投加RINGLACE 塑料纖維填料的曝氣池, 其BOD 和COD 的去除率可增加30%~ 50%。在新型懸浮填料方面, 德國(guó)LINDE 公司的LINPOR填料和英國(guó)SIMONHARTLEY 公司的CAPTOR 填料, 目前發(fā)展較為成熟, 這2 種填料均由聚氨酯泡沫塑料制成, 具有很高的比表面積( 5000~ 35000m2/ m3 ) , 可使系統(tǒng)的固定微生物濃度分別達(dá)1018k g/ m3 和7~10k g/ m3 , 適用于高濃度工業(yè)廢水的處理。5 親水填料及生物親和( 活性) 填料填料開(kāi)發(fā)的側(cè)重點(diǎn)在填料的比表面積、填料結(jié)構(gòu)與布水、布?xì)庑阅芗吧锬じ碌确矫妗T趯?shí)際應(yīng)用中, 人們發(fā)現(xiàn)填料在掛膜速度、掛膜量及膜與填料的緊密度方面存在不足。如對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠H水與生物親和改性, 可望大大提高填料的傳質(zhì)、掛膜和水處理性能。
5. 1 親水填料當(dāng)水與塑料等材料接觸時(shí), 如材料分子與水分子之間的作用力大于水分子之間的作用力, 材料表面吸附水分, 即被水潤(rùn)濕, 表現(xiàn)出親水性。目前, 填料的親水改性, 主要是通過(guò)填料表面處理和在原材料中引入親水基團(tuán)2 種途徑實(shí)現(xiàn)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道, 在表面結(jié)構(gòu)改性時(shí), 有研究者將填料浸入含氧等化學(xué)腐蝕液中, 從而除去填料表面的弱界面層, 糙化表面; 有的研究者在填料表面涂抹親水材料, 表面接枝帶有親水基團(tuán)的高聚物單體
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生物流化床;污水處理 生物流化床技術(shù)是70年代初發(fā)展起來(lái)的污水處理的新興技術(shù),根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)是否需氧,可將其分為厭氧生物流化床和好氧生物流化床。好氧生物流化床是將傳統(tǒng)活性污泥法與生物膜法有機(jī)結(jié)合并引入化工流態(tài)化技術(shù)的一種新型生化污水處理裝置。由于它具有處理效率高、容積負(fù)荷大、抗沖擊能力強(qiáng)、設(shè)備緊湊、占地少等優(yōu)點(diǎn),因而引起了環(huán)境工程界的極大興趣和廣泛研究,被認(rèn)為是發(fā)展前途的生物處理工藝之一。目前研究和應(yīng)用最普遍的是好氧生物流化床,因此本文將主要介紹和討論好氧生物流化床。