生物膜填料的種類及分類方法繁多，用于充填接觸氧化反應(yīng)器的填料，按照載體的材料分類，大致可分為固定型填料、軟性填料、半軟性填料及復(fù)合填料等懸掛式填料和懸浮型填料。

（1）固定式填料主要包括蜂窩狀和波紋板狀等硬性填料。

 

 

蜂窩狀填料                   波紋板狀填料

 

生物接觸氧化池較多采用固定填料，經(jīng)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)表明：其一，反應(yīng)池中有較高的生物濃度和生物活性，可有效去除廢水中的有機污染物質(zhì)，對COD的去除率可達到85%~90%；其二，體積負荷相對于活性污泥法提高，處理時間短，可減少反應(yīng)器容積；其三，與活性污泥法相比較，其動力效率提高30%左右；其四，克服了活性污泥法中污泥膨脹的缺點，產(chǎn)泥量低等。

但是由于固定式填料比表面積小、生物膜量少，且表面光滑，生物膜易脫落，致使這些填料在使用中常會遇到堵塞、結(jié)團、布氣布水不均勻、充氧性能差等問題。此外，上述填料均需安裝在輔助支架上，造成安裝更換諸多不便，使工程投資和運轉(zhuǎn)費用相對提高。

（2）懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料。

①軟性填料主要以軟性纖維填料為代表。軟性填料的基本結(jié)構(gòu)是在一根中心繩索上系扎軟性纖維束，在安裝時需要固定在輔助支架上，它克服了蜂窩填料的某些弊端。軟性填料的空隙可變性避免了堵塞現(xiàn)象；纖維絲的數(shù)量很多，從而具有巨大的理論比表面積（2470m²/m³），造價低廉、加工方便。但軟性填料一般在使用1年后就會出現(xiàn)纖維束結(jié)團的現(xiàn)象。隨著時間的推移，結(jié)團現(xiàn)象將越來越嚴重。

 

軟性填料

 

②半軟性填料是由北京紡織科學研究院在20世紀80年代開發(fā)的，它是由填料單片、塑料套管和中心繩三部分組成，所有組成部分均采用耐酸、耐堿、耐老化性能較好的低密度聚乙烯為原料。經(jīng)熔融注塑成由中心孔向外放射的形狀，針刺狀的圓形單片是半軟性填料的主體，由中心繩依次穿過個單片的中心孔，單片間嵌套塑料管以固定片距串連成所需的長度。半軟性填料具有特殊的結(jié)構(gòu)和水力性能，孔隙率大（大于60%），流阻小，而且當水流通過填料層時可產(chǎn)生明顯的湍流流態(tài)，提高水與生物膜的接觸效率，增大了去除污染物的能力。該填料由一定的剛性和柔性，具有較強的重新布水、布氣能力。對于鼓風曝氣中的大氣泡供氣而言，它具有多層次、反復(fù)切割氣泡供氣而言，從而提供了氧的轉(zhuǎn)移率。比表面積大（可達到130m²/m³），為微生物的生長提供了充足的空間。具由傳質(zhì)效率高、節(jié)能、不易堵塞、耐腐蝕、耐老化等特點。

 

半軟性填料

 

③組合填料集中了軟性填料及半軟性填料的結(jié)構(gòu)特點，填料單兀中間是一個尺寸較小的半軟性填料，周圍連接軟化纖維束。這類填料大多是在中心環(huán)的結(jié)構(gòu)和纖維束的數(shù)量上有所不同，主要有組合式雙環(huán)填料和組合式多孔環(huán)填料等。

組合式雙環(huán)填料，以塑料環(huán)作為骨架，中間是一個尺寸比較小的半軟性填料，外圍連接軟化的纖維束，維綸絲緊繃在塑料環(huán)上。在污水中絲束分散均勻，易掛膜、脫膜，對污水濃度變化適應(yīng)性好。

組合式多孔環(huán)填料的塑料環(huán)片四周均勻布置了40個方孔，方孔有8束維綸醛化絲均布在四周，呈放射狀。纖維束絲串通8個方型孔，非常牢固。

組合填料綜合了軟性填料易掛膜，半軟性填料不易纏結(jié)、堵塞的優(yōu)點，克服了半軟性填料難掛膜的缺點，因而廣泛應(yīng)用與接觸氧化法處理各種廢水。

 

組合填料

 

（3）懸浮型填料

懸浮型填料的開發(fā)是當前國內(nèi)外針對填料的不足，由生物流化床工藝引發(fā)而來的一個新的研究方向。這種填料密度接近于水，無需固定支架，在池中可隨曝氣攪拌懸浮于水中并全池均勻流化，能耗較低，是一種很有發(fā)展前途的填料。工程中應(yīng)用較多的懸浮式填料主要有多面空心球填料、內(nèi)置式懸浮球填料、Kaldnes懸浮填料和Natrix懸浮填料等。

①多面空心球填料  在球中部沿整個周長有一道加固環(huán)，環(huán)的上、下各有十二片球瓣，球瓣開孔成網(wǎng)片狀或不開孔，沿中心軸呈放射狀布置。

②內(nèi)置式懸浮球填料  由網(wǎng)格球形殼體與內(nèi)置載體兩部分組成。殼體由高分子聚合物注塑而成，球面呈網(wǎng)格狀。內(nèi)置載體材料有醛化維綸扮及扣乙烯扁扮等，前者是在殼體內(nèi)設(shè)一軸桿，軸桿上有兩個塑料扣，每個扣上固定有6束醛化維綸絲，纖維絲在水體中能隨水流自由擺動；后者是以聚乙烯為原料拉成薄扁扮后呈刨花狀成團填入殼體。網(wǎng)格孔大小適中，既有一定的機械強度，又不致被脫落生物膜堵塞。

③Kaldnes懸浮填料  由聚乙烯材料制成，在水中自由漂動。在懸浮填料長有生物膜的情況下，其密度接近于1g/cm³。懸浮填料反應(yīng)器內(nèi)zui大填充率可達67%，其有效生物膜面積可達350m²/m³。

④Natrix懸浮填料  由錐型件組裝而成，將較小或較大的聚乙烯片（通常為6大6小）組裝在一起，在每個端部用箍固定成圓柱型。直徑為31mm或35mm，長31 mm。采用高密度聚乙烯和碳酸鈣為原料通過灌注、壓制而成。其密度大于水。1m³直徑為31~35mm的Natrix填料一般可容納23000~25000個填料元件。

懸浮填料具有全立體結(jié)構(gòu)，直接投放，無須固定的特點，應(yīng)用在兼氧-好氧工藝中不僅可取得90%以上的COD去除率，而且脫氮效果也很好，剩余污泥少，使用壽命長。由于其比表面積相對較大，因而可使微生物與有機底物有更多的接觸機會，使水體中的溶解氧分布更均勻，易掛膜，不堵塞。但需在池體中進、出水口處或是在距進、出水口一定距離處用繩網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)自上而下?lián)踝腋√盍?，以免堵塞進、出水口，防止填料流失。

 

懸浮型填料