新型水環(huán)境治理材料的研究進(jìn)展分析

韓征月

摘要：水環(huán)境治理材料是水資源保護(hù)的重要環(huán)境材料，在水環(huán)境治理過程中發(fā)揮著重要的作用，是環(huán)保領(lǐng)域中研究的重要課題。水環(huán)境治理材料有混凝劑及絮凝劑材料、過濾材料、吸附劑材料、離子交換劑材料、膜分離材料、光催化劑及萃取劑材料，這些都是傳統(tǒng)的水環(huán)境治理材料，文章對(duì)現(xiàn)階段的新型水環(huán)境治理材料——懸浮球填料進(jìn)行了研究，以期促進(jìn)大家對(duì)其認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用，從而促進(jìn)水環(huán)境治理效果的提升。

關(guān)鍵詞：新型；水環(huán)境治理材料；懸浮球填料；進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

現(xiàn)如今，全國(guó)的水環(huán)境污染嚴(yán)重，傳統(tǒng)的水環(huán)境治理材料已經(jīng)不能夠滿足治理要求，因此，需要加強(qiáng)對(duì)新型水環(huán)境治理材料的研究。懸浮球填料作為生物填料的一種，是剛研發(fā)出來的一種水環(huán)境治理材料，其具有A/O、A2/O水解——好氧功能、剩余污泥極少、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。因此，文章對(duì)懸浮球填料的研究與發(fā)展趨勢(shì)分析具有十分重要的作用。

1研究背景

中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)于10月18日上午9時(shí)在人民大會(huì)堂開幕。在此次大會(huì)上習(xí)近平總書記報(bào)告指出經(jīng)過長(zhǎng)期努力，中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代，社會(huì)主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。人們的需求表現(xiàn)在諸多方面，比如人民對(duì)物質(zhì)生活、民主、法制、公平正義、安全、環(huán)境等各方面的需求。這其中值得一提的是習(xí)近平總書記在報(bào)告中提及環(huán)境治理的需求時(shí)用“像對(duì)待生命一樣對(duì)待環(huán)境”來突出生態(tài)環(huán)境整治的重要性。國(guó)家有關(guān)環(huán)保部門提出：水環(huán)境治理正當(dāng)時(shí)，萬億市場(chǎng)正釋放?！八畻l”催生投資4.6萬億，“河長(zhǎng)制”政績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式恰也可與PPP績(jī)效付費(fèi)體系有機(jī)結(jié)合，同時(shí)白洋淀治理亦可作為催化劑，我們預(yù)計(jì)未來以“河長(zhǎng)制”落實(shí)或水環(huán)境治理情況的環(huán)保專項(xiàng)督察也有望進(jìn)一步開展。

而在此背景之下，采取合理的水環(huán)境治理技術(shù)和材料，是保證水環(huán)境治理效果的前提條件，因此，加強(qiáng)對(duì)新型水環(huán)境治理材料的研究迫在眉睫，具體內(nèi)容見下文。

2懸浮球填料的研究進(jìn)展

懸浮填料，又稱多孔旋轉(zhuǎn)球形懸浮填料，是對(duì)國(guó)內(nèi)處理污水、生物膜法處理技術(shù)采用的多種填料中開發(fā)的新材料。在污水的生化處理中具有全立體結(jié)構(gòu)，比表面積大，直接投放，無須固定，易掛膜，不堵塞。如表1是懸浮球填料掛膜規(guī)格參數(shù)。

多孔生物懸浮球填料是目前國(guó)內(nèi)污水處理系統(tǒng)生物膜法填料中研發(fā)的最新產(chǎn)品。生物填料是一種新型生物活性載體，它采用科學(xué)配方，根據(jù)污水性質(zhì)不同，在高分子材料中融合多種有利于微生物快速附著生長(zhǎng)的微量元素，經(jīng)過特殊工藝改性、構(gòu)造而成，具有比表面積大、親水性好、生物活性高、掛膜快、處理效果好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。此外，懸浮球填料具有特殊配方及加工，加速填料掛膜；有效比表面積大，生物附著量多；依靠生物膜處理，可省污泥回流；高效脫碳除氨氮，提高出水水質(zhì)；低能耗節(jié)省占地，縮短工藝流程等特點(diǎn)。生物填料主要用于生活污水處理，凈化環(huán)境；養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，繁殖微生物細(xì)菌，有效期達(dá)20年以上。

3生物填料的特點(diǎn)

第一，用優(yōu)質(zhì)的共聚材料，長(zhǎng)時(shí)間浸泡在廢水不會(huì)降解，也不會(huì)對(duì)微生物有毒害作用，優(yōu)于采用其它諸如聚氯乙烯等材料。第二，特殊的結(jié)構(gòu)，空心填料結(jié)構(gòu)為內(nèi)外共有三層空心圓，每個(gè)圓內(nèi)有1條棱，外有36條棱，經(jīng)多次研究開發(fā)成功，采用一次成型。第三，高的比表面積，普通微生物比表面積為90-180，空心填料的比表面積可達(dá)600，雙比面積高達(dá)860以上，由于具有高的比表面積，則單位容積內(nèi)生物量就高，可以達(dá)到水力停留時(shí)間短的目的。第四，微生物的高活性。在填料的表面生長(zhǎng)的微生物膜由于填料流化碰撞。曝氣沖刷使微生物處于高活性的對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，處理效率高。第五，空心填料為飄浮型，更換方便，使用壽命長(zhǎng)。第六，脫氮、分解有機(jī)物能力強(qiáng)，達(dá)到去除氨氮目的。

4懸浮填料的研究趨勢(shì)

經(jīng)過近二十年的研究，雖然懸浮填料在各個(gè)方面的研究取得了很好的成果，并且已經(jīng)在生物接觸氧化污水處理技術(shù)中發(fā)揮著重要作用，但也存在一些不足，且我國(guó)相關(guān)學(xué)者沒有對(duì)懸浮填料的孔隙率與生物膜量的關(guān)系、填料表面粗糙與填料間摩擦及它們對(duì)生物膜的影響等均沒有進(jìn)行深入研究?？v覽國(guó)內(nèi)外懸浮填料的研究現(xiàn)狀，其研究趨勢(shì)如下：

第一，懸浮填料的材質(zhì)需進(jìn)一步優(yōu)化?，F(xiàn)有材料多采用塑膠，如聚丙烯、聚乙烯、非織造布等，為改善填料的密度和親水性添加了無機(jī)添加劑及親水劑。而針對(duì)微生物吸附、便于填料回收的添加元素很少考慮，因此，需要針對(duì)增加污水中土著微生物活性和附著性添加有益的元素，以及改善填料的環(huán)境屬性的添加劑。

第二，比表面積的進(jìn)一步增大，充分利用懸浮填料的空間體積和形狀?，F(xiàn)有的填料僅對(duì)表面和內(nèi)部有限空間進(jìn)行利用，如SNP懸浮填料在一個(gè)塑膠框架中放置塑料帶來附著微生物，比表面積有限。需要對(duì)填料的空間以及每一體積微元進(jìn)行充分利用。

第三，懸浮填料不同功能區(qū)的構(gòu)造及改善。在懸浮填料的有限體積內(nèi)根據(jù)生物接觸氧化的厭氧與和好氧的不同要求構(gòu)造不同的功能區(qū)?，F(xiàn)有的SNP懸浮填料、多孔球型懸浮填料等都在這方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，但需要對(duì)不同功能區(qū)構(gòu)造進(jìn)行控制和功能區(qū)空間構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，使之厭氧、好氧、兼氧反應(yīng)同時(shí)高效地進(jìn)行。

結(jié)束語

綜上所述，水環(huán)境治理材料作為水環(huán)境質(zhì)量工程研究開發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容，其對(duì)于環(huán)境治理效果具有十分重要的影響。因此，環(huán)保部門有關(guān)人員一定要不斷加強(qiáng)對(duì)水環(huán)境治理材料的研究，從而保證水環(huán)境質(zhì)量的長(zhǎng)期有效性。

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