接触氧化工艺中常用的悬浮式填料

为了使载体的堆积密度小，比表面积大，易于清理，开发出了在被处理的水体中处于悬浮、流化状态的填料，这就是悬浮填料。悬浮式填料是分散式填料的一种，将其投加于曝气池中，在气流的推动下，该填料能够在全池中流化。填料表面生长有微生物，填料在流化过程中，其表面上的微生物能够充分利用溶解氧，提高氧的利用率，且微生物活性增强，系统的去除效果提高。在曝气过程中，填料具有公转和自转，可以提高氧的传递速率，易于生物膜脱落。在停止曝气时，填料悬浮于曝气池表面。

一、悬浮填料的优缺点。

悬浮填料的共同优点是：结构简单、比表面积大；悬浮球在水中上下左右滚动，不易堵塞，能使气、水和生物膜得到充分的接触交换，不粘连、不结团。悬浮填料在运行中最大的缺点是：悬浮球被空气吹浮的过程中往往挤成一堆，很难做到填料在池中均匀地悬浮，这样池内形成了许多死角，造成厌氧状态，生物膜变黑，不利于污水的硝化反应。设计中采用绳网将池分成小格，限制悬浮球乱跑，但实际应用中绳网安装制作均有困难。悬浮填料又分为球形悬浮填料、柱形悬浮填料、MBBR专用悬浮填料。

二、球形悬浮填料：内置式悬浮球填料

球形悬浮填料，又称多孔旋转球形悬浮填料，是针对国内污水处理技术采用的多种填料中开发的最新系列产品，在污水的生化处理中具有全立体结构、比表面积大、直接投放、无须固定、易挂膜、不堵塞的优点。球形悬浮填料挂膜后密度接近于水，在曝气池中以悬浮形式存在，其用量（以体积计）约为曝气池体积的20%~70%。

（1）组成内置式悬浮球填料由网格球形壳体与内置载体两部分组成。壳体由高分子聚合物注塑而成，球面呈网格状。内置载体的材料有醛化维纶丝及聚乙烯扁丝等，前者是在壳体内设一轴杆，轴杆上有两个塑料扣，每个扣上固定有1束醛化维纶丝，纤维丝在水体中能随水流自由摆动；后者是以聚乙烯为原料拉成薄扁丝后呈创花状成团填入壳体，见下图。网格孔大小适中，既有一定的机械强度，又不致被脱落生物膜堵塞。

内置式悬浮球填料具有投资小、适应性强、易挂膜、比表面积大、无需再生处理、运转管理方便等优点。

（2）适用范围可广泛应用于接触氧化工艺处理化工、纺织、印染、制药、造纸、食品加工等行业的废水及生活污水。

（3）产品技术指标内置式悬浮球填料技术参数见下表。三、MBBR专用悬浮填料

MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。

下面为典型的MBBR填料的几种形式

（1）Linpor 填料（也称为聚氨酯泡沫填料）Linpor填料由德国LINDE公司研发，由聚氨酯泡沫塑料制成，规格一般为10mm*10mm*10mm的正方体，呈多孔状，具有较高的比表面积（5000~35000m2/m3），可使系统的固定微生物质量浓度分别达10~18kg/m2，适用于高浓度工业废水的处理。聚氨酯泡沫填料的最佳填充率为20-25%，Linpor 填料见下图。

（2）LEVAPOR填料由德国拜耳公司研发，通过对Linpor 载体表面处理，吸附30%活性炭粉，比表面积可达20000m2/m3，有长方体（从14mm×14mm×7mm到20mm×20mm×10mm）与正方体形状（14mm×14mm×14mm到40mm×40mm×40mm），研发的初始目的是处理拜耳集团下属化工厂的废水废气中难降解的化学品，Le-vapor 填料适合于高浓度难降解有机物和高氨氮有机废水处理。LEVAPOR填料见下图。

（3）聚乙烯悬浮填料（又称藕片式填料）为聚乙烯原料制成的，比重接近于水，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。据有关研究表明，聚乙烯填料的最佳填充率为25-30%。在悬浮填料长有生物膜的情况下，其密度接近于水。三种MBBR填料性能的比较

MBBR在水处理应用方面比传统的载体填料有很多优势，在对水污染物特别是氨氮等有很高的去除率。MBBR 填料与传统载体性能比较见下表。