用于水处理过程的填料，通常是为生物膜提供附着生长、固定的表面材料（或滤料、载体）。填料是生物膜法水处理工艺的技术核心，是生物池中微生物量、微生物种类、微生物活性以及微生物新陈代谢过程所需物质的传递介质，填料关系着微生物栖息、生长和繁殖。填料对生物膜法的性能特征以及工艺发展具有重要的影响。因此，填料质量的优劣直接影响着生物膜法水处理工艺的效能。因填料在水处理领域独特的性能，国内外的水处理工作者一直不断地研制、开发、生产和应用各种不同类型的填料。填料种类繁多，填料的材质、结构、性能等直接影响着水处理效果。
从生物膜反应器的工艺要求进行分析，理想的生物膜提料应具备以下特性：
（1）良好的水力学特征：填料的水力学特征包括比表面积、孔隙率、形状尺寸和填充度。较大的表面积是反应器保持高浓度生物量的首要条件，而生物量是影响反应器处理效果的主要因素。因此，填料的比表面积是影响生物膜法处理效果的首要因素。大的比表面积有利于微生物生长。但是，比表面积越大，流经填料内的水流阻力也越大，能耗随之增加。填料的孔隙率决定了废水的有效停留时间。孔隙率越大，废水的实际停留时间越长，其容积利用率越高，水流阻力越小，从而减少反应器堵塞和短流的可能性，同时填料用量减少，基建投资降低。
（2）良好的稳定性：生物膜反应器从启动到运行需要较长时间，如果载体本身不具有一定的机械强度，那么在反应器运行过程中势必引起不同程度的破损而丧失其功能，这将使得生物膜反应器中所持有的生物量呈不规律变化。在污水处理中，其直接导致了出水水质的扰动。因此，要求填料有足够的机械强度，且本身质轻，能抵抗废水和微生物的侵蚀。不溶出有害物质而引起二次污染，不含对微生物有影响的物质。
（3）较好的生物膜附着性：生物膜在填料上的附着性主要取决于填料的物理因素和化学因素。物理因素包括填料的表面粗糙度和表面空隙。粗糙度越大，挂膜越快。填料表面的空隙也影响生物膜的附着性，较小的孔隙具有毛细孔保水作用，因而对活动于水中的微生物有较强的持留作用。化学因素包括填料的表面静电作用和亲水性。一般细菌表面都带负电荷，若填料表面的正电位越高，则细菌越易附着于填料上生长形成生物膜。只有当填料表面70%以上的孔径处于反应器内微生物尺寸的1～5倍范围内时，才能获得大的生物积累。另外，细菌属于亲水性粒子，所以提高填料表面的亲水性可以加快生物膜的形成和附着。
国内外生物填料的种类繁多，形状、孔隙度各不相同，按照安装方式划分可分为：
（1）固定式生物填料：指填料整体固定，在反应器内各部分均不移动的填料。国内外常用的固定式生物填料主要有蜂窝状生物填料和波纹板状生物填料。
（2）悬挂式生物填料：可分为软性、半软性和组合生物填料。3种填料结构特点相似，都为在中心绳上等间距设有挂膜物，中心绳两端固定在池底与池顶。造价低廉、挂膜快、效果好、运用广泛，多用于生物接触氧化池内。
（3）悬浮生物填料：与前两类填料用法不同，无需固定，只需直接投加入池即可（需要在出水口设立网格以防填料流失）。此类填料一般比重接近于水，挂膜后可随水体在池内流化。此种填料单体体积小，在运输与投加上都非常方便。悬浮填料在反应器内流化时能更加充分、频繁地与废水接触，加强传质效果，且有切割气泡的能力。悬浮填料由于其特定的结构使得填料单体上的微生物总厚度大于其他填料，能形成厌氧、缺氧、好氧区，对脱氮除磷有很好的效果。填料在流化过程中能促进老化的生物膜自行脱落、促进新膜形成，保证生物膜的活性。柱形生物填料、球型生物填料、多孔生物填料是常见的悬浮生物填料。
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