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填料知識知多少

半軟性填料

半軟性填料由填料單片、塑料套管和中心繩三部分組成,所有組成部分均采用耐酸、耐堿、耐老化性能較好的低密度聚乙烯為原料。經熔融注塑成由中心孔向外放射的形狀,針刺得圓形單片是半軟性填料的主體,由中心繩依次穿過各單片的中心孔,單片間嵌套塑料管以固定距串連成所需長度。  

半軟性填料 具有特殊的結構和水力性能,孔隙率大(大于96%),流阻小,并且當水流通過填料層時可產生明顯的湍流流態,提高水與生物膜的接觸效率,增大了去除污染物的能力。該填料有一定的剛性及柔性,具有較強的重新布水、布氣能力。對于鼓風曝氣中的大氣泡供氣而言,它具有多層次、反復切割氣泡的作用,從而提高了氧的轉移率。比表面積大(可達到130m2/m3),為微生物的生長提供了充足的空間。具有傳質效率高、節能、不易堵塞、耐腐蝕、耐老化等特點。

組合填料

組合填料集中了軟性及半軟性的結構特點,填料單元中間是一個尺寸較小的半軟性填料,周邊連接軟化纖維束。這類填料大多是在中心環的結構和纖維束的數量上有所不同,主要有以下幾種:

1、組合式雙環填料

以塑料環作為骨架,中間是一格尺寸比較小的半軟性填料,外圍連接軟化的纖維束,維綸絲緊繃在塑料環上。在污水中絲束分散均勻,易掛膜、脫膜,對污水濃度變化適應性好。

2、組合式多孔環填料  

塑料環片四周均置40個方孔,方孔有8束維綸醛化絲均布在四周,呈放射狀。纖維束絲串通8個方型孔,非常牢固。

組合填料綜合了軟性填料易掛膜,半軟性填料不易纏結、堵塞得優點,克服了半軟性填料難掛膜的缺點,因而廣泛應用于接觸氧化法處理各種廢水。

彈性立體填料

彈性立體填料由高分子聚合物,并加以抗氧劑、親水劑、穩定劑、吸附劑等添加劑,經特殊拉絲制成。彈性絲表面帶有細小毛刺,用以增加比表面積。安裝時,將600~1000條絲條穿插扣壓在兩片塑料圓環片中間,使絲條呈均勻輻射狀展開,按不同片距串制成懸掛式填料。該填料采用全塑材質,比軟性填料壽命長,曝氣時每根絲不斷顫動,因此填料空隙可變,不結團、不堵塞,生物膜易于更新。目前較多應用在難降解有機物處理過程中的水解酸化段,提高廢水的可生化性。

懸浮型填料

懸浮型填料掛膜后密度接近于水,在曝氣池中以懸浮形式存在,其用量(以體積計)約為曝氣池體積的20%~70%。工程中應用較多的懸浮填料主要有以下幾種:

1、多面空心球填料 

在球中部沿整個周長有一道加固環,環的上、下各有十二片球瓣,球瓣開孔成網片狀或不開孔,沿中心軸呈放射狀布置。

2、內置式浮球填料  

填料由網格球形殼體與內置載體兩部分組成。殼體由高分子聚合物注塑而成,球面呈網格狀。內置載體材料有醛化維綸絲及扣乙烯扁絲等,前者是在殼體內設一軸桿,軸桿上有兩個塑料扣,每個扣上固定有6束醛化維綸絲,纖維絲在水體中能隨水流自由擺動;后者是以聚乙烯為原料拉成薄扁絲后呈刨花狀成團填入殼體。網格孔大小適中,既有一定的機械強度,又不致被脫落生物膜堵塞。

生物膜中的用到的填料

生物膜法是一種高效的廢水處理方法,具有污泥量少、不會產生污泥膨脹、對廢水的水質水量的變動具有較好的適應能力、運行管理簡單的特點。生物膜是指所有通過一定媒介附著、固定的生物活性體和物質。在生物膜附若、固定過程中都需要某種媒介來承擔和完成固定,這種介質稱為生物膜載體,也稱為載體填料。組合填料填料是生物膜賴以棲息的場所,是生物膜的載體.同時也有截留懸浮物的作用。

填料種類

一、粒狀填料。這是很早出現但現在仍在沿用的填料,材質為無機的陶粒或石英砂,纖維球填料等。這類填料的主要特點是表面粗糙、易于附著生物、截留懸浮污染物的能力強,缺點是阻力大、易于堵塞。

二、不規則多孔填料。早期的有拉西環,目前常用的有哈凱登和多面空心球等,可用陶瓷、石墨金剛砂、塑料或金屬制成,特早是結構簡單,價格低廉,但流體分布不均。

三、蜂窩狀或波紋板狀填料。材質通常為玻璃鋼或塑料斜管填料(聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等),其主要的優點是結構簡單、孔隙率高、質輕但強度高、防腐性能好、衰老生物易于脫落等。主要的缺點是生物在填料表面的生長與脫落平衡不易控制,填料內難以得到均一的流速。 

填料在生物膜反應器中的作用主要有以下三個方面:

填料的主耍作用是容納附著微生物,是微生物生長的載休,為微生物提供棲息和繁殖的穩定環境,其豐富的內表面為微生物提供附著的表面和內部空間,使反應器盡可能保持較多的微生物量。一般來說填料比表面積越大,附著的微生物量越多,可承受的有機負荷也相對較高。

填料是反應器中生物膜與廢水接觸的場所,而且對水流有強制性的紊動作用,使水流能夠重新分布,改變其流動方向,從而使水流在反應器橫截面卜分布更為均勻。同時,水流在填料內部形成交叉流動混合,為廢水和生物體的接觸創造了良好的水力條件。并且填料對好氧反應器中的氣泡有重復切割作用,使水中的溶解氧濃度提高,從而強化了微生物、有機體和溶解氧三者之間的傳質。

填料對水中的懸浮物有一定的截留作用。由于反應器中有填料存在,使出水中懸浮物的濃度大大減少,填料對懸浮物的截留作用是通過對污水中懸浮物的攔截、沉淀、慣性、擴散、水動力等諸多因素來實現的。

填料是生物膜反應器的核心組成部分,影響著工藝的處理效果和運行控制,故選擇合適的填料對生物膜反應器非常重要。先前國內外通常采用的填料形狀有蜂窩管狀、束狀、波紋狀、圓形輻射狀、盾狀、網狀、筒狀、規則粒狀與不規則粒狀等,作用的材料除粒狀填料外基本上都采用玻璃鋼、聚氯乙烯、聚丙烯、維尼綸等。由于制作加工和經濟因素。

目前國內主要采用的填料為塑料或玻璃鋼蜂窩填料、立體波狀填料、軟性纖維填料、半軟性填料、塑料或玻璃鋼蜂窩填料表面光滑,生物膜附著率差,易老化.且在實際使用中往往容易產生填料堵塞。軟性填料中的水流流態不理想,易被微生物膜貓結在一起,產生結球現象,使其有效表面積大為減小,進而在結球的內部產生厭氧現象,影響處理效果。

微生物固定化材料制成的填料或陶粒濾料的幾何形態直接決定其比表面積的大小。一般情況下,單個生物膜填料和濾料的空間體積越大,其所具有的比表面積越小。其相對密度影響處理構筑物的建設費用及能耗,若相對密度越大,則需要更多的提升動力,同時也因過強的水力剪切而影響微生物固定。生物膜填料表面的孔隙率及表面粗糙程度直接影響生物膜的形成、發展及穩定過程。增加填料與微生物接觸的有效面積可以保護固定微生物免受水力剪切作用,減緩由于填料間的碰撞所造成的微生物失落速度,在某種程度上有利于傳質效率的提高。


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