2025年生物载体的应用现状与发展综述VIP免费

生物载体的应用现状与发展姓名：朱泽敏学号：02130111专业：市政工程摘要：生物载体填料在生物膜工艺中起着核心作用，近年来，国内外学者对生物载体填料从多方面做了进一步的研究开发工作并获得了对应的成果。本文结合近年来国内外学者的研究成果概述了生物载体填料的应用现状，并就其发展方向给出某些见解。核心词：生物膜技术；生物载体；活性炭；海绵铁；多孔陶瓷前言现在最惯用的污水的生物解决办法是活性污泥法和生物膜法。活性污泥法与19在英国曼彻斯特建成实验场开创以来，已有将近90年的历史，它是污水生物解决领域内使用最早、最为成熟的工艺。但是活性污泥工艺在使用过程中存在诸多问题，如：占地面积大、剩余污泥量大、脱氮效果差、管理费用高、易发生污泥膨胀和污泥流失等。而生物膜法有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。另外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。因此在我国受到了广泛重视。生物载体填料是生物膜解决工艺的的核心，它直接影响生物反映的解决效果，并且，填料的费用在生物反映解决系统的建设投资中也占较大的比重，因此，填料的选择决定了污水的解决效果及工程的运行管理等问题。一、生物载体的概念和历史概况为生物膜提供附着生长固定表面的材料成为生物载体（或填料）。在生物膜法的发展和性能特性方面生物载体有着重要影响。最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池，碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷也不大，造成其占地面积较大，加之废水以喷洒方式在滴滤池表面布水，卫生状况也不好。因此，在20世纪50年代以前，生物膜法始终未被重视。随着塑料工业的发展以及塑料填料被引入生物膜解决系统，生物膜法得到了进一步的发展。早在十九世纪二、三十年代，英国就有人以碎石、卵石为填料建造生物滤池来解决生活污水。十九世纪末和本世纪初，韦林(Waring),迪特(Ditter)等人先后以碎石、炉渣为填料进行了生物接触氧化法的实验。其后德国的韦加得(Weigand)以烧结渣为填料发明了旋转生物接触器。本世纪二十年代，德国的贝奇(Bach)和美国的布斯维尔(Buswell)又对生物接触氧化法进行了应用化实验。布斯维尔等人在1929年以栅网胶合板为生物载体填料，在容积为7.72m3，进水BOD浓度为112.0mg/L，日平均解决水量为74m3的条件下进行实验，成果BOD出水浓度为69.5mg/L，去除率为41.4%。当时，美国和德国若干地方都采用以碎石、卵石、焦炭、软木塞、木片、木板、波形铝板等为填料的生物接触氧化法解决废水，BOD去除率最高为69%，低的只有28%，效果不太抱负。1951年，德国化学工程师舒尔兹应用气体洗涤塔原理，以炉渣、瓷环等为填料，创立了塔式生物滤池。1954年前后，美国学者应用基本的化学工程原理(物料平衡和一级反映动力学)建立了生物载体填料的数学模型以解释污水的净化过程。生物滤池的运行原理增进了塑料树脂制造的合成填料的快速发展。1975年威尔福德(Wilford)、康伦(Conlon)报导了美国新泽西州11家解决厂采用以石棉水泥板等为填料的生物接触氧化法解决污水，获得了BOD的平均去除率为87.5%的好效果，但当时的进水BOD浓度低，普通只有几百mg/L。然而以往的生物膜法解决效果都不抱负，BOD去除率低，其重要因素是解决构筑物内大都采用石、渣、炭、板、片等无机填料，以致使填料的比表面积小，固定生物膜量不大，使BOD负荷过高，填料的构造不合理，易于堵塞，停留时间过短，普通只有0.5小时左右。这样，有机物氧化分解不彻底，BOD去除率低，出水BOD值高。20世纪50年代是生物载体发展的分界限，在此之前生物膜法却没有引发足够的重视，其重要因素是生产中最早采用的生物载体是碎石，其比表面积小，限制了生物量和浓度；之后，由于塑料工业的发展以致大量的塑料生物载体的应用使生物膜法有了长足的发展，使生物载体的比表面积、密度、大小等均能根据生产实际需要来定，开发出各类生物膜工艺，如生物滤池、生物流化床、生物接触氧化工艺等。近十年来。国内外多个新型生物填料不停被推出。如日本工程与贸易公司开发的RINGLACE塑料纤维填料已在工程上获成功应用。该填料被固定在铝...