水質凈化過程中生物載體的應用現狀與發展
生物膜技術自1893年第一個生物膜處理設施 (生物濾池)試驗成功以來，因其降解能力強、接觸時問短、占地面積小以及投資少等特點得到了長足的發展與應用。對于污水生物處理領域，有兩大主流工藝：生物膜法和活性污泥法。活性污泥法工藝是污水生物處 理領域內使用最早、最為成熟的工藝，但是隨著污水 數量的增加和成分的復雜化，使活性污泥工藝在使 用過程中存在諸多問題，如：占地面積大、剩余污泥 量大、脫氮效果差、管理費用高、容易發生污泥膨脹 和污泥容易流失等。而生物膜法能較好克服活性污 泥法以上不足，與活性污泥相比具有以下優點：微生 物具有穩定的生存環境;具有較高的生物富集度使 生物降解速度更快;流失的細菌數量較少;提高停留 時間以增加生長速率較慢的微生物，如硝化菌等; 而且生物膜法生物鏈較長，耐沖擊負荷能力較強;為 此，近些年來倍受重視，在各類污水處理、微污染水 源水預處理等工程中廣泛應用。
生物膜法工藝中填料作為微生物的載體，決定 了反應器內附著生長的微生物量，也影響了內部傳 質效果。因此，填料的選擇決定和制約了污染物的去 除效率、工程基建投資及運行管理、運行動力消耗、 生產制作安裝及維護管理等方面的問題。因為污 水生物處理法主要是利用生物的新陳代謝作用將水 中的雜質處理掉，為此生物法處理中生物最、生物活性是及其重要的。有關研究發現，利用生物載體固定 微生物不僅能大大提高微生物濃度和數量，而且能 提高生物的活性，所以生物載體的使用將有利于減 少污水生物處理構筑物的容積。
1生物載體及其分類
生物膜法中的微生物是附著生長在某些固定表 面，所以生物膜法又稱為附著生長系統或固定膜之 稱。凡能為生物膜提供附著生長固定表面的材料 都稱為生物載體(或填料)。雖然生物和生物載體間 的吸附速度、結合緊密度和數量等與生物特點有關， 如菌種的帶電量、菌種菌毛的數量與著生部位等也 和生物載體的特性有關。為提高生物與載體間的吸 附效果和速度等方面培養出優勢菌種是很必要的; 但是如果在水處理環境因素、生物種群一定的情況 下，生物載體的表面特性、孔隙結構、比表面積、材料 等都對生物的吸附載體的傳質和水處理能力都很非 常重要的影響，故生物載體在生物膜法的發展和性 能特征方面有著重要的影響和作用。
生物載體的種類較多，常用的生物載體按其的 安裝方法分類，生物載體大致可分為固定式(如蜂 窩類載體)、懸掛式(如YDT組合載體)、分散式 (空心球)等。這些也是為滿足各類污水生物膜法處 理等水質凈化工藝所設計的，如：生物濾池工藝，接 觸氧化工藝和流化床工藝。對于這些生物載體的特 性、優點、用途以及優缺點有關文獻已報道同。
近年來國內外也研制出一些新的生物載體，這 些生物載體的出現使生物載體的生物量進一步增 加，優勢菌群明顯、凈化效率提高、占地面積和產泥 量也較低。
2 生物載體的應用現狀
20世紀50年代是生物載體發展的分界線，在此 之前生物膜法卻沒有引起足夠的重視，其主要原因是 生產中最早采用的生物載體是碎石，其比表面積小， 限制了生物量和濃度;之后，由于塑料工業的發展以 致大量的塑料生物載體的應用使生物膜法有了長足 的發展，使生物載體的比表面積、密度、大小等均能根 據生產實際需要來定，開發出各類生物膜工藝，如生 物濾池、生物流化床、生物接觸氧化工藝等。
在污水生物處理中常用的生物載體主要有無機 和有機兩大類;無機生物載體常見的有沙子、玻璃材 料、沸石、礦渣、陶瓷類、陶粒、活性炭、硅藻土、蒙脫 石等;無機生物載體機械強度高、化學性質穩定、可 提供較大的比表面積，但是其密度大，難以懸浮生 長，而且反沖洗需要的動力消耗也大，限制了其應用 范圍，但是無機生物載體材料較為廣泛、易得，是生 物膜法中較為理想的生物載體;隨著生物載體制作 技術的發展，無機生物載體在生產過程添加一些添 加劑使其密度減少、變輕將有利于無機生物載體的 開發和應用。
有機生物載體是生物膜法中使用的主要載體， 主要有PVC、PE、PS、PP、各類樹脂、塑料、纖維以及 明膠等。其中有機高分子生物載體適用于懸浮生長 完全混合工藝，而塑料類生物載體適用于固定床或 混合型工藝。
3生物載體的開發原則
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