水质净化过程中生物载体的应用现状与发展
生物膜技术自1893年第一个生物膜处理设施 (生物滤池)试验成功以来，因其降解能力强、接触时问短、占地面积小以及投资少等特点得到了长足的发展与应用。对于污水生物处理领域，有两大主流工艺：生物膜法和活性污泥法。活性污泥法工艺是污水生物处 理领域内使用最早、最为成熟的工艺，但是随着污水 数量的增加和成分的复杂化，使活性污泥工艺在使 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、容易发生污泥膨胀 和污泥容易流失等。而生物膜法能较好克服活性污 泥法以上不足，与活性污泥相比具有以下优点：微生 物具有稳定的生存环境;具有较高的生物富集度使 生物降解速度更快;流失的细菌数量较少;提高停留 时间以增加生长速率较慢的微生物，如硝化菌等; 而且生物膜法生物链较长，耐冲击负荷能力较强;为 此，近些年来倍受重视，在各类污水处理、微污染水 源水预处理等工程中广泛应用。
生物膜法工艺中填料作为微生物的载体，决定 了反应器内附着生长的微生物量，也影响了内部传 质效果。因此，填料的选择决定和制约了污染物的去 除效率、工程基建投资及运行管理、运行动力消耗、 生产制作安装及维护管理等方面的问题。因为污 水生物处理法主要是利用生物的新陈代谢作用将水 中的杂质处理掉，为此生物法处理中生物最、生物活性是及其重要的。有关研究发现，利用生物载体固定 微生物不仅能大大提高微生物浓度和数量，而且能 提高生物的活性，所以生物载体的使用将有利于减 少污水生物处理构筑物的容积。
1生物载体及其分类
生物膜法中的微生物是附着生长在某些固定表 面，所以生物膜法又称为附着生长系统或固定膜之 称。凡能为生物膜提供附着生长固定表面的材料 都称为生物载体(或填料)。虽然生物和生物载体间 的吸附速度、结合紧密度和数量等与生物特点有关， 如菌种的带电量、菌种菌毛的数量与着生部位等也 和生物载体的特性有关。为提高生物与载体间的吸 附效果和速度等方面培养出优势菌种是很必要的; 但是如果在水处理环境因素、生物种群一定的情况 下，生物载体的表面特性、孔隙结构、比表面积、材料 等都对生物的吸附载体的传质和水处理能力都很非 常重要的影响，故生物载体在生物膜法的发展和性 能特征方面有着重要的影响和作用。
生物载体的种类较多，常用的生物载体按其的 安装方法分类，生物载体大致可分为固定式(如蜂 窝类载体)、悬挂式(如YDT组合载体)、分散式 (空心球)等。这些也是为满足各类污水生物膜法处 理等水质净化工艺所设计的，如：生物滤池工艺，接 触氧化工艺和流化床工艺。对于这些生物载体的特 性、优点、用途以及优缺点有关文献已报道同。
近年来国内外也研制出一些新的生物载体，这 些生物载体的出现使生物载体的生物量进一步增 加，优势菌群明显、净化效率提高、占地面积和产泥 量也较低。
2 生物载体的应用现状
20世纪50年代是生物载体发展的分界线，在此 之前生物膜法却没有引起足够的重视，其主要原因是 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。
在污水生物处理中常用的生物载体主要有无机 和有机两大类;无机生物载体常见的有沙子、玻璃材 料、沸石、矿渣、陶瓷类、陶粒、活性炭、硅藻土、蒙脱 石等;无机生物载体机械强度高、化学性质稳定、可 提供较大的比表面积，但是其密度大，难以悬浮生 长，而且反冲洗需要的动力消耗也大，限制了其应用 范围，但是无机生物载体材料较为广泛、易得，是生 物膜法中较为理想的生物载体;随着生物载体制作 技术的发展，无机生物载体在生产过程添加一些添 加剂使其密度减少、变轻将有利于无机生物载体的 开发和应用。
有机生物载体是生物膜法中使用的主要载体， 主要有PVC、PE、PS、PP、各类树脂、塑料、纤维以及 明胶等。其中有机高分子生物载体适用于悬浮生长 完全混合工艺，而塑料类生物载体适用于固定床或 混合型工艺。
3生物载体的开发原则
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