[专家分享]悬浮填料在水处理中的应用（第一集）

悬浮填料生物膜工艺又称移动床生物膜反应器，目的是在原有活性污泥处理系统的基础上提高负荷率、增加脱氮除磷的能力。经过十多年的发展，悬浮填料生物膜处理工艺无论是理论研究还是在水处理领域的应用均取得了快速发展，成为当今水处理领域的热点。

小编在这里从技术原理、动力学、填料开发以及不同水处理领域的研究与应用等方面探讨工艺的特点与发展趋势，分五集播出。

    1、工艺原理

悬浮填料生物膜工艺是指在水处理构筑物中直接投加密度与水相近的轻质填料，利用附着生物量或者生物膜与活性污泥共同除污染。填料在池内能够停留于任何位置，曝气时随水流动或自由流化，这种现象又称为“移动的生物膜”。悬浮填料生物膜工艺本质上仍属于生物膜法，但是在运动特性、运行方式以及生物膜状况等方面具有独特的性质和特点。

1.1 运动特性

悬浮填料生物处理池的构筑物与曝气池相同，曝气方式以穿孔管曝气或微孔曝气为主，仅在出水端设置筛网或栅栏防止填料流失。池内一定范围内水、气、固之间混合充分：在曝气管的周围，水、气和悬浮填料呈现漩流状态，出气孔的上方的空气推动填料和水快速上升，并将上方的填料推向周围区域，随着填料体积的增多，部分填料被推向池底，参与第二轮循环。其流态和流场的变化可用N-S二维方程来解析，数值模拟与实测结果基本吻合^[6]。池内的漩流区域大小以及填料的流化程度与曝气强度、填料的投配率（即填料的投加体积占池体有效容积的比例）、池体结构和曝气管的间距均有密切关系。朱文亭认为反应器的长深比为0.5有利于填料的流化。对于填料粒径不大于15mm的小型悬浮填料，投配率受曝气方式、曝气管间距以及曝气强度的影响较小，只要不超过70％则易于流化；随着填料粒径增大，曝气管的间距、曝气强度以及填料的形状对流化的影响也愈大。悬浮填料合理的投配率和曝气管间距，能够仅根据微生物代谢所需要的空气量来确定曝气强度，而不需要额外的空气量维持填料的流化。

可见,与生物流化床相比，在达到同样传质的条件下悬浮填料生物膜工艺能大大降低能耗。

图片来源：百度图片

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