生物滴滤法脱臭填料的选择

发布日期：2021-05-11

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1填料的特性

填料是生物脱臭装置的核心构件，填料的大小、孔隙率、均匀性和浸润性以及机械、化学和生物稳定性都对污染物的处理有着影响。其填料一般应具备如下特性。

1.1吸附特性

填料的吸附特性一方面指微生物对载体的附着性，另一方面也指对待处理对象所具有吸附能力。这些特性主要取决于载体的物化性质。物理性质包括载体表面的粗糙程度和表面孔隙大小。通常粗糙度越大，越容易挂膜。载体表面孔隙大小决定了微孔毛细作用的强弱以及微生物群落类型。孔隙大小也对臭气的吸附和过滤作用有很大影响，特别是对挥发性难溶有机臭气，应尽可能地被吸附在载体表面以增大向微生物群落的传质量从而相应提高去除速率。化学性质主要是指载体表面静电作用和亲水性。由于细菌表面等电点pI多在2～5之间。当反应液的pH＞pI时，细菌表面带负电，反之则带正电。通常生活污水pH值多大于6，所以反应器内的细菌体表多带负电。因此，若载体表面的正电位越高，则细菌越易于附着于填料上形成牢固的生物膜。此外，细菌属于亲水性粒子，所以提高载体表面的亲水性也可以促进生物膜的形成及附着。

1.2 传质性能

载体的传质性能主要决定于填料的形状、比表面积、空隙率、堆积结构及表面亲水性。填料的表面只有被流动的液相润湿，才能构成有效的传质面积。因此若希望有较高的传质速率，除须有大的比表面积之外，还要求填料有良好的润湿性能即亲水性。填料层结构还要求有高空隙率，如果空隙率低，可能造成循环液水流、气流阻力大，反应器容易阻塞，造成短流。而高的填料层空隙率使气液通过能力大且气流阻力小，操作弹性范围较宽。填料的结构也十分重要，利于气液均匀分布的填料的形状结构可以提高填料间的水流流态及氧转移效率，进而增加传质过程，促进生物膜的更新。

1.3 稳定性

填料首先要有一定的机械强度，填料在反应器中有一定的堆积高度，所以一定的结构强度可以防止填料破碎压实，以免空隙率降低，使压降升高，气流、水流堵塞。填料还必须有足够化学及生物稳定性，要求填料中无有害成分，能耐腐蚀，反应中不产生副产品，也不会影响生物转化过程。

1.4 成本费用

从经济的角度来考虑，填料的费用占固定化工程总投资的比例较大，选择价廉，易得的填料也是需要考虑的一个重要因子。

2 填料的种类

生物滴滤常用的填料都是一些惰性材料。从天然的树皮、卵石、火山石、木炭到人工合成的陶粒、聚丙烯小球、塑料、不锈钢、APC微粒、炭素纤维、海绵等品种繁多。目前应用于生物滴滤塔中的填料主要有以下几种。

2.1 树皮/木片

树皮/木片类有机填料由于成本低，取材方便，在生物除臭的早期阶段被广泛采用。木片树皮类填料具有较大的比表面积，有利于微生物接触挂膜和生长，保持较多的微生物量，有利于微生物代谢过程中所需氧化和营养物质以及代谢产生的废物的传质过程。

2.2 火山岩

火山岩滤料具有惰性，能抵抗生物对填料的腐蚀，不参与生物处理中的生物化学反应。对环境中发生的化学反应能表现出惰性，并具有抗化学腐蚀的能力，各种生物膜工艺中参与净化反应的微生物多样化，微生物的食物链较长，世代时间较长的微生物易于存活，在分段运行中每段都能够形成优势菌种。对水质水量变化均有较强的适应性，污泥沉降性能良好、易于固液分离，能够处理低浓度的污水，易于维护、节能。

2.3 竹炭

竹炭填料有较大的比表面积，对臭气有一定的吸附能力，对微生物也极易固定，但造价较贵，因其本身气阻大且易发生堵塞，一般与其他木质树皮或火山岩填料组合出现较为合适。

2.4 陶粒

陶粒是由人工用粘土烧制而成，其形状是不规则的球形实体，内部或外部有大量微小的孔隙，其具有较大的比表面积，孔隙率高吸附性大，造价低，但气阻大，容易形成壁流，填料的中央易产生厌氧区。

2.5 拉西环

常用的拉西环为外径与高度相等的圆环，在强度允许的条件下，壁厚应尽量薄，以提高空隙率及降低堆积密度。为了增加强度可以在环内增加隔板形成θ环和十字格环，其优点是，形状简单易成型，但与其它填料相比，气体阻力大，通量小，沟流、壁流严重。

2.6 鲍尔环

在普通拉西环侧壁上开有两排方形窗孔，开孔时只断开四边形中的三条边，另一边保留，使被切开的环壁呈舌状穹入环内，这些舌片在环中心几乎对接起来，这样可以使气、液进入环内，使气体阻力大为降低，液体分布可以改善，但与拉西环一样，具有比表面积小，空隙率低，不易挂膜等缺点。

2.7 塑料多孔球形填料

该填料的外部轮廓为球形，由纵横交错的几个大小不等的圆或半圆形成球，中间有填充物，以增加比表面积有利于挂膜，特点是质轻，强度大，不易老化，并且比表面积和空隙率容易协调，水流、气流通畅。

作者：网络

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