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各種濾芯及填料的比較

時(shí)間：2013-05-20 10:42 點(diǎn)擊量：次

各種濾芯及填料的比較
廢水生物處理濾芯及填料的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)由單一到多樣、由天然到天然與人工相結(jié)合貨程。生物膜法對(duì)填料的一般要求是質(zhì)輕、多孔、機(jī)械強(qiáng)度高、價(jià)格低廉、易于獲得。對(duì)多填料進(jìn)行比較如下：
石英砂是人們采用得較廣泛的填料，它雖然價(jià)格低廉容易取得，強(qiáng)度大，但由于凌大，表面孔隙少，比表面積小，對(duì)微生物的附著能力弱。
碎石、礦猹、碎鋼渣、焦炭、陶瓷、無(wú)煙煤等，雖然價(jià)格低廉，但普遍存在著諸如開(kāi) 不規(guī)則、比表面積小、機(jī)械強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，對(duì)微生物的附著能力弱。
活性炭粒比表面積大，孔隙多，但價(jià)格昂貴，且由于表面孔隙尺寸太小，大多數(shù)微孔微生物不能利用。
塑料類(lèi)填料質(zhì)輕，堅(jiān)硬，但表面光滑，空隙率小，不易掛膜；纖維類(lèi)填料一般都存右結(jié)塊及裝填困難等不足。
玻璃鋼、塑料等材料制成的蜂窩狀填料、波紋板狀填料、網(wǎng)狀填料、環(huán)狀填料等，具有強(qiáng)度高，孔隙率高，不易堵塞，易加工、安裝和運(yùn)輸，耐腐蝕等特點(diǎn)，但是難以使通道才均一化，不利于傳質(zhì)和生物膜的脫落更新。
纖維類(lèi)填料比表面積大，掛膜速度快；生物膜附著能力強(qiáng)，可提高生物膜與廢水的接觸效率；出水穩(wěn)定，具有較高的耐沖擊負(fù)荷；造價(jià)低廉等，幾乎克服了硬性填料的所有不居處，故具有較高的應(yīng)用價(jià)值。但是，軟性填料在掛膜成熟后，纖維束易成團(tuán)結(jié)塊，產(chǎn)生及狀態(tài)，影響傳質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)短流和旁流，從而影響處理效率。
組合式填料包括盾式填料和彈性立體填料。盾式填料采用半軟性填料的塑料支架，局均勻分布軟性纖維，纖維束之間用塑料管配合定位，中心繩貫穿其間，保持一定長(zhǎng)度及拜掛膜后的重量。盾式填料具有如下特點(diǎn)：填料比表面積遠(yuǎn)大于半軟性填料；氣、水再分布力強(qiáng)，氧的利用率高；易掛膜，老化的生物膜容易脫落，不堵塞；有效使用周期長(zhǎng)；有奢的有機(jī)物去除率和運(yùn)行穩(wěn)定性。但該填料由于纖維束的完全展開(kāi)，在曝氣和水流的作用1 力隨著增大。彈性立體填料構(gòu)思獨(dú)特新穎，以繩、柱、管為中心，以絲條狀均勻輻射而與體狀態(tài)。絲條經(jīng)特殊加工而成，帶微毛剌并有一定的變形能力，回彈性能良好，該填料& 要特點(diǎn)有：①絲條狀空間分布均勻并在水中完全分開(kāi)，填料的實(shí)際可利用表面積非常大; 絲條能對(duì)水中氣泡起到切割作用，并使水、氣、微生物充分接觸；③掛膜量多，無(wú)結(jié)目象；④價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。這種濾芯及填料較好地克服了軟性填料和盾式填料的缺點(diǎn)，應(yīng)月景不錯(cuò)，是比較理想的載體填料。
懸浮填料不需要填料架，但也不易掛膜，價(jià)格也較貴。
彈性填料不易掛膜，但價(jià)格便宜、物理性能好、不易老化。軟性填料易掛膜，但容易打結(jié)，掛膜后不易剝落，不利于長(zhǎng)期運(yùn)行。
半軟性填料較軟性填料稍好一些，但價(jià)格稍高。
組合填料容易掛膜，克服了軟性填料易打結(jié)的和彈性填料掛膜慢的缺點(diǎn)，但是價(jià)格較貴，到后期也會(huì)結(jié)塊，比表面積會(huì)下降。
總的來(lái)說(shuō)，組合填料前期有優(yōu)勢(shì)，彈性填料后期有優(yōu)勢(shì)。不過(guò)組合填料正越來(lái)越受到人們的關(guān)注�，F(xiàn)在有一種復(fù)合填料，就是把一片組合填料和一片彈性填料交錯(cuò)成串使用，效果較好，但成本較高。
國(guó)外，Rebecca Moore等研究了尺寸范圍分別為1.5～3.5mm和2.5～4.5mm的填料對(duì)曝氣生物濾池處理效果的影響，發(fā)現(xiàn)小顆粒。(1.5~3.5mm)填料雖然有利于脫氮，但不適應(yīng)高的水力負(fù)荷；而大顆粒(2.5~4.5mm)填料雖然改善了濾池操作條件，減少了反沖洗的次數(shù)，但不利于脫氮和SS的去除。這為曝氣生物濾池填料在尺寸要求上提供了一定的依據(jù)。Allant等人研究結(jié)果表明：上浮式填料比沉沒(méi)式填料對(duì)SS、有機(jī)物的去除率高，更耐有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷沖擊。Won-SeokChang等以天然沸石和砂粒為填料研究BAF對(duì)紡織廢水的的處理效果發(fā)現(xiàn)：天然沸石對(duì)紡織廢水的處理效果優(yōu)于砂粒的處理效果，這是因?yàn)樘烊环?nbsp;石具有更強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力和更大的比表面積。這說(shuō)明輕質(zhì)填料取代高密度填料是曝氣生物濾池污水處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的必然趨勢(shì)。
具體各種類(lèi)型填料的特點(diǎn)如表

類(lèi) 型	主要優(yōu)點(diǎn)	主要缺點(diǎn)	結(jié)構(gòu)質(zhì)地
硬性填料	比表面積、空隙率大，材料耗費(fèi)較小，質(zhì)輕，縱向強(qiáng)度大，生物膜量少，衰老的生物膜易于脫落	對(duì)布?xì)饩鶆蛐砸蟾�，易�?nbsp;塞，成品體積大，不適于高濃度污水處理	超薄型輕質(zhì)玻璃鋼或薄型塑料片構(gòu)成，孔形為正六角或偏六角形
軟性填料	質(zhì)輕高強(qiáng)，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，比表面積大，生物膜的附著能力強(qiáng)，不易被生物膜堵塞，價(jià)格低廉，加工方便	纖維束易結(jié)團(tuán)，結(jié)團(tuán)中心產(chǎn) 生厭氧，水流和均勻性較差，高負(fù)荷下易發(fā)生污泥堵塞，填料運(yùn)行周期短需安裝支架	尼龍繩及維綸長(zhǎng)絲制成
半軟性填料	不結(jié)團(tuán)無(wú)堵塞，對(duì)氣泡有切割作用，布水、布?xì)庑?nbsp;能好，傳質(zhì)效率高，生物膜更新速度快，耐腐蝕，耐老化	掛膜較難，造價(jià)較高，需安裝支架	塑料制成
避合型填料	兼有軟性和半軟性填料的優(yōu)點(diǎn)而克服其不足，絲束分散均勻、不結(jié)團(tuán)，比表面積大，易掛膜易脫膜，氣泡切割性能較好，對(duì)污水濃度變化適應(yīng)性好	壽命較短，需安裝支架	尼龍繩，維綸長(zhǎng)絲和塑料制成
彈性立體填料	比表面積大，掛膜容易，不結(jié)團(tuán)，不堵塞，體積傳氧系數(shù)較大，生物膜易于更新，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格較低	要求布?xì)�、布水均勻，安裝復(fù)雜，易堵塞	塑料制成
懸浮填料	密度接近于水，體積傳氧系數(shù)較大，使用方便，動(dòng) 力省，壽命長(zhǎng)，不需要安裝支架，對(duì)布?xì)狻⒉妓鶆?nbsp;性無(wú)嚴(yán)格要求，易掛膜，不堵塞	比表面積不太大，價(jià)格高，生物膜分布不太均勻	聚合塑料
生物流化床填料	比表面積較大，無(wú)堵塞，不存在填料安裝問(wèn)題，價(jià) 格低廉	動(dòng)力消耗較大，需設(shè)置脫膜機(jī)，操作管理較復(fù)雜	砂、焦炭、活性炭等

每一種濾芯及填料都有其獨(dú)特的一方面，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。選用一種好填料非常關(guān)鍵。

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