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生物膜法采用的挂膜填料应具备哪些特性

生物膜在填料上的附着性取决于挂膜填料表面的物理化学特性。首先是填料表面的孔隙度及粗糙度大小,表面粗糙度的大小决定着能否快速形成生物膜,粗糙度越大,挂膜越快。组合填料表面的孔隙大小也影响生物膜的附着性,较小的孔隙对微生物具有较强的持留作用,只有当填料表面70%以上的孔径大小分布处于反应器内最大微生物尺寸的1~5倍范围内时,才能获得最大生物积累。其次是组合生物填料的表面静电作用和亲水性。微生物在其生存环境的pH值条件下,一般带有负电荷,载体表面若带有正电荷将有利于生物固定过程的进行。根据物理化学中体系自由能最小原则,亲水性微生物易于在亲水性挂膜填料表面附着,而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面的固定,弹性填料表面的亲疏水性及电性可以通过对填料表面的改性来完成,或直接在填料原料加工过程中得以实现。

组合弹性填料必须具有较好的生物、化学及热力学稳定性,这样才能使得填料本身不参与系统内生物化学反应。生物膜在代谢过程中会产生各种各样的代谢产物,这些代谢产物有些会对填料产生腐蚀作用。在实际应用中,填料应具有惰性,不参与生物膜的生物化学反应。填料本身是不可生物降解的,对环境中所发生的化学反应表现出最大的惰性,对环境具有抗腐蚀能力。同时,生物膜填料应对周围温度变化产生惰性,在温度变化时不发生反应和变形。
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