新型水环境治理材料的研究进展分析

韩征月

摘要：水环境治理材料是水资源保护的重要环境材料，在水环境治理过程中发挥着重要的作用，是环保领域中研究的重要课题。水环境治理材料有混凝剂及絮凝剂材料、过滤材料、吸附剂材料、离子交换剂材料、膜分离材料、光催化剂及萃取剂材料，这些都是传统的水环境治理材料，文章对现阶段的新型水环境治理材料——悬浮球填料进行了研究，以期促进大家对其认识，加强对其应用，从而促进水环境治理效果的提升。

关键词：新型；水环境治理材料；悬浮球填料；进展

中图分类号：X52 文献标识码：A

前言

现如今，全国的水环境污染严重，传统的水环境治理材料已经不能够满足治理要求，因此，需要加强对新型水环境治理材料的研究。悬浮球填料作为生物填料的一种，是刚研发出来的一种水环境治理材料，其具有A/O、A2/O水解——好氧功能、剩余污泥极少、使用寿命长等特点。因此，文章对悬浮球填料的研究与发展趋势分析具有十分重要的作用。

1研究背景

中国共产党第十九次全国代表大会于10月18日上午9时在人民大会堂开幕。在此次大会上习近平总书记报告指出经过长期努力，中国特色社会主义进入新时代，社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。人们的需求表现在诸多方面，比如人民对物质生活、民主、法制、公平正义、安全、环境等各方面的需求。这其中值得一提的是习近平总书记在报告中提及环境治理的需求时用“像对待生命一样对待环境”来突出生态环境整治的重要性。国家有关环保部门提出：水环境治理正当时，万亿市场正释放。“水十条”催生投资4.6万亿，“河长制”政绩评价方式恰也可与PPP绩效付费体系有机结合，同时白洋淀治理亦可作为催化剂，我们预计未来以“河长制”落实或水环境治理情况的环保专项督察也有望进一步开展。

而在此背景之下，采取合理的水环境治理技术和材料，是保证水环境治理效果的前提条件，因此，加强对新型水环境治理材料的研究迫在眉睫，具体内容见下文。

2悬浮球填料的研究进展

悬浮填料，又称多孔旋转球形悬浮填料，是对国内处理污水、生物膜法处理技术采用的多种填料中开发的新材料。在污水的生化处理中具有全立体结构，比表面积大，直接投放，无须固定，易挂膜，不堵塞。如表1是悬浮球填料挂膜规格参数。

多孔生物悬浮球填料是目前国内污水处理系统生物膜法填料中研发的最新产品。生物填料是一种新型生物活性载体，它采用科学配方，根据污水性质不同，在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长等优点。此外，悬浮球填料具有特殊配方及加工，加速填料挂膜；有效比表面积大，生物附着量多；依靠生物膜处理，可省污泥回流；高效脱碳除氨氮，提高出水水质；低能耗节省占地，缩短工艺流程等特点。生物填料主要用于生活污水处理，净化环境；养殖产业，繁殖微生物细菌，有效期达20年以上。

3生物填料的特点

第一，用优质的共聚材料，长时间浸泡在废水不会降解，也不会对微生物有毒害作用，优于采用其它诸如聚氯乙烯等材料。第二，特殊的结构，空心填料结构为内外共有三层空心圆，每个圆内有1条棱，外有36条棱，经多次研究开发成功，采用一次成型。第三，高的比表面积，普通微生物比表面积为90-180，空心填料的比表面积可达600，双比面积高达860以上，由于具有高的比表面积，则单位容积内生物量就高，可以达到水力停留时间短的目的。第四，微生物的高活性。在填料的表面生长的微生物膜由于填料流化碰撞。曝气冲刷使微生物处于高活性的对数增长期，处理效率高。第五，空心填料为飘浮型，更换方便，使用寿命长。第六，脱氮、分解有机物能力强，达到去除氨氮目的。

4悬浮填料的研究趋势

经過近二十年的研究，虽然悬浮填料在各个方面的研究取得了很好的成果，并且已经在生物接触氧化污水处理技术中发挥着重要作用，但也存在一些不足，且我国相关学者没有对悬浮填料的孔隙率与生物膜量的关系、填料表面粗糙与填料间摩擦及它们对生物膜的影响等均没有进行深入研究。纵览国内外悬浮填料的研究现状，其研究趋势如下：

第一，悬浮填料的材质需进一步优化。现有材料多采用塑胶，如聚丙烯、聚乙烯、非织造布等，为改善填料的密度和亲水性添加了无机添加剂及亲水剂。而针对微生物吸附、便于填料回收的添加元素很少考虑，因此，需要针对增加污水中土著微生物活性和附着性添加有益的元素，以及改善填料的环境属性的添加剂。

第二，比表面积的进一步增大，充分利用悬浮填料的空间体积和形状。现有的填料仅对表面和内部有限空间进行利用，如SNP悬浮填料在一个塑胶框架中放置塑料带来附着微生物，比表面积有限。需要对填料的空间以及每一体积微元进行充分利用。

第三，悬浮填料不同功能区的构造及改善。在悬浮填料的有限体积内根据生物接触氧化的厌氧与和好氧的不同要求构造不同的功能区。现有的SNP悬浮填料、多孔球型悬浮填料等都在这方面进行了设计，但需要对不同功能区构造进行控制和功能区空间构造进行优化，使之厌氧、好氧、兼氧反应同时高效地进行。

结束语

综上所述，水环境治理材料作为水环境质量工程研究开发的重点内容，其对于环境治理效果具有十分重要的影响。因此，环保部门有关人员一定要不断加强对水环境治理材料的研究，从而保证水环境质量的长期有效性。

参考文献：

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