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专题报道
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新型填料

2.8.1  粉煤灰固定化絮凝剂颗粒填料
 
€1)概况
 
粉煤灰固定化絮凝剂颗粒填料如图2-51所示,这种填料以粉煤灰为主要原料,经固相 庾应聚合成集絮凝、吸附、氧化于一体的多微孔材料,其中的 絮凝、氧化组分夹聚在多微孔固态材料中。粉煤灰固定化絮凝 剂颗粒填充于BAF中处理印染废水,既利用了填料的絮凝、吸 附、氧化作用,.又利用了填料表面微生物的降解作用。将水泥、
 
妙子》粉煤灰和聚合氯化铝混勻,然后加入3%的聚丙烯酰胺 水溶液,潘匀,压制成模后,用微波炉间断加热,然后用水滋 养,后制成多孔的固定化絮凝剂备用。制成的颗粒呈灰白色,
 
从表面能看见很多微孔。
 
(2)   .主要性能参数 见表247。
 
表2-37粉煤灰固定化絮凝剂颗粒填料主要性能参数

2-37粉煤灰固定化絮凝剂颗粒填料主要性能参数

物理特性

粒径

表观密度

堆积密度

il表面积

内部空瞭

外部空隙

破损率

/mm

/g/cm3)

| (g/cm3)

r/(m2/g>

mm

率/歸

a

数值

Ko

L 65

0. 82

5.3

 

.i

 


(3J主要用途
 
此种填料对印染废水有较好的处理效果。兰善红等将印染废水经过水解后进入以粉煤灰 固定化絮凝剂颗粒为填料的BAF池中进行处理,岀水能达到印染废水排放标准的二级标准。 2.8.2新型BF填料
 
(1)概况
 
BF (biofringe)填料如图242:所示,BF填料是由日本NffT株式会社研发的一种新
型、高效的生物填料。横向是亲水性的聚丙烯纤维,竖向由一根强度很大的中心绳连接, 中心绳上每隔一定距离水平方向设有纤维丝,上下两根纤维丝偏转一定的角度,在空间 呈立体分布。纤维丝在空气与水流的冲击下在纤维丝的平衡位置附近不停上下摇动,增 强传质效果,且使附着在填料上的过剩生物膜均匀脱落,表面总保持一定的高活性的微 生物。填料由亲水性丙烯纤维构成,表面非常粗糙,容易附着微生物,实现微生物相的 高度化,同时由于附着在BF填料上的污泥和浮游性活性污泥的共同作用,保持很高的污 泥浓度,可以在高负荷下运转;由于生物相的高度化,形成食物链锁,污泥发生量降低。 摇动床新型髙效生物填料是一种具有划时代意义的高性能填料。摇动床内自内而外形成 厌氧区及好氧区,由于厌氧性污泥形成,硝化脱氮能力提高。使用年限达到10年以上, 可以长期连续使用。
 
(2)主要用途
 
可用于处理各种有机废水,如城市污水、高浓度食品废水及化工、电子、造纸等难分解 的产业废水处理;也可用于河流、海域、湖泊的净化。特别是由于其处理效率高,适用于对 现有工程进行改造,具有工期短、施工方便的特点。
 
2.8.3针刺聚氨酯纤维条状填料
 
(1)概况
 
针刺聚氨酯纤维条状填料为一种典型的仿沉水植物填料,又名人工净水草,如图2-53 所示。
 
 
 
 
 
这种填料严格意义上说属于悬挂式(固定于池底部)填料的一种,并结合了悬浮式填料 的优点。它的形态类似天然水草(故称之为人工净水草),在反应器中像天然水草一样底部 固定,它的结构是用热压复合法将3层结构材料压在一起,中间层为聚乙烯塑料发泡体,一 表面层为热压聚氨酯纤维层,即涤纶层,另一表面层为具有高吸附性能的海绵材料。针刺聚 氨酯纤维条状填料化学性质稳定,本身无毒性,不影响微生物生长。
 
(2)     主要性能参数
 
比表面积可达到lOOOOmVffi3,并呈网状结构,多孔隙,表面粗糙,非常适宜微生物生 长,挂膜速度快,吸附性能好。生物附着量多,每平方米填料的生物附着量为265g,处理 性能较好。填料的密度为0.8488g/cm3,悬浮性能好,填料加工成条状,一端固定在池底 部,像水草一样悬浮在水中,不结团,不会产生堵塞。
 
(3)     主要用途
 
针刺聚氨酯纤维条状填料无论在物理、化学性质还是在挂膜性能及生物附着量方面都具 有比较显著的优点,可以考虑在中试或小规模污水处理厂投人使用。
 
2.8.4阿科蔓填料
 
(1)     概况
 
阿科蔓填料如图2-54所示,阿科蔓技术是源自于美国的一项水生态治理技术,目前已 成功应用于全球80多个国家和地区的水生态环境修复和水污染防治领域中5 2001年阿科蔓 生态基进人金沙城娱乐官方平台国,并在国内水资源治理的应用中取得了一系列的成功
 
阿科蔓生态基填料是一种用于生态性水处理的高科技材 料;通过发展生态基上的本土微生物群落,使微生物种类和 生物量达到大化,利用其代谢作用去除水中的污染物。它 是菌藻共生的高效微生物载体,能够有效地去除水体中的各 种污染物,加速自然生态系统的建立,促进生物多样性的形 成。阿科蔓填料具有多孔性的特点,是一种具有高比表面积 的编织物,微生物附着表面积大,阿科蔓能达到14年以上的 使用寿命,在制造过程中所用到的聚合物不会产生沥出成分,
 
对环境安全。
 
(2)   主要性能参数
 
每平方米阿科蔓生态基可以为水中微生物和藻类等的生长、繁殖高能提供约25m2的 生物附着表面积。阿科蔓材料用生物友好材料为微生物群体的繁衍提供了巨大的洞穴般的空 间,为异养生物(如异养型细菌)设计了微孔(1?5pm),为自养生物(如藻类)设计了大 孔(80?35CVm),从而为实现微生物的多样性并建立起高效水生态系统提供了理想的 条件。
 
(3)     主要用途
 
至今,生态基技术已经成功应用于湖泊、水库、湿地、人工景观水体、饮用水源的前处 理利用及景观一体化建设;农村污水治理和生态环境一体化建设、城镇区域性污水处理及髙 效生态系统建设、髙浓度废水生态处理和高效生态健康的水产养殖等领域。
 
武汉塔子湖采用阿科蔓生态基治理后,水质大大改善:郑州CBD景观湖、广州大金钟 水库、广州华南新城景观湖等水体的修复治理及生态维护也取得了较好的效果。
 
2. 8.5辫带式填料
 
(1)概况
 
辫带式填料如图2-55所示.是新一代环保型生物活性填料,采用质轻、高强、耐腐 蚀的化纤网络丝做原料,经特殊工艺加工而成。其结构设计为螺旋管状具有一定的弹性 表面带有数以万计的毛圈,使其具有较大的比表面积,挂膜快、脱膜容易。辫带式填料 通过规格结构的变化分别适用于不同的环境(好氧、厌氧及兼氧)> 一般加工成帘式结
 
Ill
 
 
3,   Scm;③比表面积lOW®
 
条件要求有:①永温保持在20 浓度 2mg/.L。
 
(3>主要用途
 
该填料主要适用于城市污水、生活污水、工业废水处理(毛纺、印染、制革、造纸、制 药、食品等行业)及江河湖海的污染水的净化。
 
辫带式生物膜载体填料有两大类:一类用于城市污水和工业废水处理厂、站的生物膜工 艺处理池(或称生物接触氧化池)中,这类填料通常为上下两端都予以固定悬挂,形成一排 排的挂帘,污水在池中流动过程中,通过曝气系统的搅拌和混合作用,使其中的污染物与挂 帘上生长的生物膜得到充分的接触和发生生物降解和同化。另一类是专门用于污染河道、池 塘、湖泊中的仿水草辫帘式填料,下端固定在河床底或塘底、湖底,上端呈自由漂游状态。 当河水被净化澄清透明后,这些填料由于其表面附着生长藻类而呈绿色,且左右漂游像水 草。因此这种填料称为仿水草辫帘式填料。
 
2.8.6牡蛎壳填料
 
€1)概况
 
牡蛎壳填料如图2-56所示,牡蛎壳的物理构造为角质层、棱柱层、珍珠层组成,主要 部分为棱柱层,叶片状结构,含大量2?lOpm微孔,
 
具有较强的吸附能力#牡蛎壳由于主要成分是氧化钙.
 
所以具有一定的硬度•表面粗糙.有大量微孔.所以也 具有一定的比表面积:牡蛎壳虽然不是球形的.叵其孔 隙率较大,一般不会造成堵塞.牡媽壳表面粗糙而且具 有一定的孔隙率,牡蛎壳密度较大,可能在氐冲洗时不 容易将其弄为悬浮状态,生物、化学性能稳定:由于牡 蛎壳是作为一种废弃物来处理,其价格低廉=因此,牡 蛎壳符合上述的多项填料选择原则,具有一定的应用可 行性。
 
(2)性能参数
 
牡蛎壳由矿物质和蛋白多糖等有机物组成,矿物质以钙元素为主,钙含量为39. 78%士 0.23%,另有钠、钡、铜、铁、镁、锰、镍、银等多种无机元素。牡蛎壳的物理构造为角质 层、棱柱层、珍珠层组成,主要部分为棱柱层,叶片状结构,含大量2?10pm微孔,具有 较强的吸附能力。
 
m主要用途
 
适用于高浓度含磷废水的去除,水中HRT为12h时磷去除率达到了 70鳃?80%。蛎 壳主要是通过生物诱导的化学沉淀来实现磷的去除,水中的pH值越小,牡蛎壳所释放的 Ca2+就越多,对磷的去除效果就越明显=
 
2.8.7稻壳填料
 
(1)概况
 
稻壳填料如图24?所示:,稻壳是金沙城娱乐官方平台国一种产量巨大的农业废弃物,含有大量的粗纤维、 木质素、矿物质等,具有良好的韧性、大量的毛细孔结 构和细小孔隙,质地粗糙,有较大的比表面积•易于微 生物的附着,耐降解,是一种良好的固定化载体3近年 来出现了将稻壳作为一种新型填料的研究,晏峰通过研 究得出了以稻壳为填料的曝气生物滤池具有较强的脱氮 能力。
 
相对于很多片状、块状的滤料来说,稻壳船状的外 形并不会对生物滤池的水力性能造成不良影响。稻壳的                                                              * _
 
质地较软,具有良好的韧性,因此稻壳之间在生物滤池 S2_57
 
中的碰撞不会导致其破裂,从而使得稻壳在曝气生物滤池中具有一定的抗击水气搅动及碰撞 的能力。稻壳表面具有大量的毛细孔结构和细小孔隙,质地粗糙,有较大的比表面积,易于 微生物的附着,是一种良好的固定化载体。
 
稻壳中含有多糖、粗脂肪以及粗蛋白等营养物质,能够为微生物提供养分,便于微生物 的附着,这十分有利于滤池启动时间的缩短、改变运行H况后生物膜的适应,以及反冲洗后 滤池的恢复随着微生物的降解,稻壳中的部分营养物质逐渐溶出并为微生物所摄食,对于微 生物来说,这种降解和摄食效果是很显著的。同时对于稻壳来说,降解作用并不会导致稻壳 物理结构的瓦解,因为稻壳的主体是由粗纤维、半纤维素等构成的,这些物质耐生物降解能 力强,从而能够在一定时间内维持稻壳的物理外形及机械强度曝气生物滤池运行一段时伺可 能半年或者更长时间后,由于微生物的降解作用,稻壳的强度逐渐降低,此时可以通过更换 新鲜稻壳来解决问题。
 
另外,稻壳表面的亲水性以及带有的正电荷有利于微生物固着生长。稻壳不同于陶粒或 者瓷粒滤料,它在生物滤池中的填充密度可以根据情况进行调节,具有较强的灵活性,这有 利于生物滤池的运行控制经济性。这可能是稻壳用作生物滤池填料大的优点=金沙城娱乐官方平台国稻壳资 源丰富,其量大价廉,若能将其有效地用于有关污水处理工艺中.对开发农业废弃物的应 用,减轻和消除水体污染具有实际的应用价值。
 
C2)性能参数
 
一般稻壳内含粗纤维30%?45%,木质素21歸?26j|,蛋白质多缩戊糖 16%?22%»含有钙、磷等多种矿质元素。
 
(3)主要用途
 
稻壳填料有较强的同步除碳和脱氮能力。
 
2. 8. 8 KP-珠填料
 
(1)概况
 
KP-珠填料如图2-58所示,其主要成分为光硬化聚氨酯树脂,这种物质是聚乙二醇经过
 
 
特殊工艺制的。微生物能够大量附着在填料表面,iL« 填料的机械强度大,能够在高搅拌速率下运行i化学 稳定,不易分解;填料的形状为球形,磨损率低;填 料能够长期保存;适用于深度废水处理;填料表面的 亲水性、表面电荷能够使大量微生物附着在填料表面。 m主要性能参数
 
KP-珠的粒径范围是3.4 — &. Siam S:标准 图I, KP-珠填料         4. 2mm),粒径在4. 2mm土0. Imth的KP-珠占总产品
 
的97%以上;填料的相对密度在L 004?1. 0和(标准1.0,2)范围内,填料的相对密度接近 于水。
 
^)'主要用途
 
KP-珠悬浮填料已经在日本应用,主要用于工业及生活污水的处理中。目前已有20个
 
歡上成功案例,约有4000m3的KP-珠悬浮填料投入使用。这种工艺可用于I业废水处理、: 生活污水处理,甚至还可以用于垃圾填埋场渗滤液的理。                                         |
 
2.8.9空间立体网状填料                                                 |
 
(1)概况
 
空间立体网状填料如图所示,空间立体网状填料的主体由多跟弯曲交错缠绕,互 : 相黏结的丝条所形成的疏密有序的空间立体柱状结构,填料的侧面为竹节状,其横截面为网 格状,各网格中间空洞部分构成通道,竖向对应的各网格交叉点间设有起加固作用的粗鍪 条。产品原料主料为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂等工程塑料的一种或多种,一! 般情况下亦添加一些辅料来提高其性能。丝条表面一般经过粗糙处理。
 
 
 
 
 
图2,滅空两.立体网状填料                         ,
 
主要特征
 
©立^^网状结构,空隙率大,比表面积大;②微生物易附着生长,载量大;③填料结构 使水流呈三维流动,传质条件好,氧的利用率高;④不堵塞,不结团,适合各种曝气方式; 轻质坚韧,长期使用不变形;⑤物理化学性质稳定;⑥成本低廉,价格便宜。
 
主要用途
 
用于各种生化法污水处理工艺,起到生物载体作用。
 
2- 8.10新型BioM微生物载体
 
(1)概况
 
新型BioM微生物载体如圈2-50所示,BioM微生物载体,属国内创、国际领先,是 一种新型悬浮填料,它采用生物酶的促进配方将高分子材料进行改性,提高了酶生物催化;
 
■SI 147
 
作用,具有较大的比表面积,易挂膜不易脱落,亲水性 好,生物活性高,处理效果好等优点。
 
此填料为一种新型悬浮填料表面亲水性强,微生物附 着力好、不易脱落;生物膜活性高、不易脱落;配方中含 有对生物酶的增强性成分,促进生物酶的催化作用,显著 提高微生物对水中污染物的分解能力;具有高效的脱氮除 磷功能,以生活污水为例,氨去除率为?99.9%.氮 去降率为§0灣:?85M,磷去除率为7Q歸?80M ;长对间运图《0新型BioM微生物载体 转无污泥膨胀、无污泥堵塞现象;载体上的微生物形成较
 
长的食物链,所以污泥沉淀性能好,污泥产量少,比原有活性污泥法产生量少?80% ; 可直接投加在好氧池、厌氧池、缺氧池,W使用30年以上,56需更换。不受池体形状的限 制,各种池型均可使用,载体在反应池内与水流充分流化混合,使得整个池容充分利用,无 堵塞死角。
 
(2)性能参数
 
湿密度接近于水,挂膜前为0•卯?Od&kg/L,挂膜后约等于lkg/L,外表面膜的厚度 维持在10?200pm、内表面膜的厚度随负荷而变化;大BOD负荷为10kg/ (a® * d>.混 合液体污泥浓度为SOOO?抝00feag/L。
 
(:3)'主要用途
 
对现有污水处理厂进行扩容和技术改造时,不用改动基建设施,只需在现有的生化反应 池中加人BioM微生物膜载体,即可扩大污水处理能力,提高处理效率,降低运行成本。该 技术是对现有污水处理厂进行扩容和提高出水水质的简单、经济、有效的技术。 2.8.11科利尔生物带
 
m概况
 
科利尔生物带如图2-61所示,在生物带的一个断面上y由外及里形成了好氧、兼性 厌氧和厌氧3个反应区。不同的菌占据不同的反应区污染物基团由外及里通过生物带的 三个反应区,不同的细菌占据生物带时,被细菌捕获,发出一系列的生化反戚?终被 降解去除。
 
 
 
 
科利尔生物带功能特点:①是藻菌共生的高效微生物载体;②是种类繁多的微生物大 化发展的基础;©可有效去除水体各种污染物;#加速自然水生态系统的建立;⑤促进生物 多样性。
 
主要性能参数
 
生物带的比表面积为50000mVni3,具有200fxV永久性电位差,密度较小。
 
主要用途
 
生物带表面有一层特殊的涂盾,使得生物带在水中呈正电子性,有利于微生物固定和生 长,挂膜速度加快。不同的微生物生长在生物带上形成具有硝化、反硝化、除酚、聚磷等不 同的处理效果。适合在河道中种植,具有景观效果。
 
2.8.12竹球填料
 
15)概况
 
竹球填料如图2-62所示,以天然毛竹为原料加工制作而成,制成的竹球表面粗糙,具 有挂膜容易,无生物毒性等特点。又由于木质素不易被微生物降解,因此由毛竹编制而成的 填料使用寿命长。工程实践表明,该填料使用后竹球依然如新,生物膜生长良好,无二次污 染,克服了工程塑料制造的填料的弊端。该填料具有挂膜快,不易堵,更生态,长寿命,易 清理等特点且长期使用以后也具有一定的处理能力。
 
 
 
 
主要性能参数
 
i6l20XH80mm, ^,80XH50mm,另可以加工成木框式,常规单框尺寸:长X宽X高 4SQmni X 450mm X 900mm 8
 
典型用途
 
竹球填料用于环保污水处理*在医院,生活小区的无动力污水处理和印染、化工企业的 污水处理中得到了广泛应用,并取得了显著效果s



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