導 讀
填料技術是提高污水單位處理能力的一種行之有效的方法，日本由于材料技術和污水處理技術的發達，在填料的開發和利用上有很好的經驗積累和海量的應用案例，這對于我國的污水處理技術水平的提升是一個很好的借鑒。
在用微生物處理廢水時，為了提高單位體積的污水處理能力和改善運行狀況，很多情況下會使用微生物填料。
在水處理過程中使用填料，可達到多重效果，例如可以提高污水的處理能力；提高脫氮效率；抑制藻類繁殖；減少污泥產生量；抑制臭氣的產生；不同程度地降低運營成本等等。
填料的優點在于：可以在已經運營的污水處理裝置中使用，無需新建設施，尤其對一些負荷增加但無法擴建的情況；填料的種類和投加量可以根據不同的需要，靈活選擇；使用再生材料制成的填料還可對環保做出貢獻，在這方面日本有上好的表現；填料的使用可以結合污水處理廠情況及設備情況來加以選擇。
日本作為一個材料大國和污水處理技術先進國家，已經開發和使用了各種形態、各種材質、用途廣泛的微生物填料。
在日本應用較為廣泛、技術較為先進的填料見表1。
表1水處理填料主要形狀與材質
在日本，較為先進、常用的填料產品主要有以下幾種類型。
多孔凝膠型填料
此類填料的材質為氨基甲酸乙酯，為墻體構造，吸水后變為凝膠狀態，放入水中后會迅速下沉并可在水中漂浮游動，吸水性很強且持久。
此類填料吸收微生物的效果很強，墻體構造使得其比表面積較大，更能保持微生物的濃度，提高處理能力。
可用于工業廢水處理中的去除BOD/COD及硝化處理工序，以及污水處理廠的除臭工序。
案例：某食品工廠的排水量為500m3/d，BOD含量為2000mg/L，固體懸浮物濃度500mg/L，曝氣池容積為400m3。在此條件下，投放120m3的多孔凝膠型填料，填充率為30%。經處理后，BOD含量降至10mg/L，固體懸浮物濃度低至5mg/L。
吸水膨脹型填料
該類型的填料材質為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠，形狀為圓柱形，制作過程中不使用水，使用前處于干燥狀態，放入水中后會吸水膨脹，可隨著水中攪拌機的運作在水中流動且不會浮出水面。其表面有凝膠細孔，吸水膨脹后可高濃度吸附微生物。
可用于污水處理廠及其他工廠的硝化及脫氮工序，以及化學工廠、涂料工廠的超濾膜清洗等。
案例：某污水處理廠的水量為7000m3/d，BOD含量為120mg/L，固體懸浮物濃度100mg/L，總氮32mg/L。往好氧槽中投放吸水膨脹型填料，充填率為30%，處理后BOD含量降至20mg/L，固體懸浮物濃度10mg/L，總氮10mg/L。
流動床填料
流動填料是在填料流動槽、填料過濾槽、生物過濾槽中使用的填料，其比表面積較大，能夠形成生物膜，通過填料的流動使微生物與有機物、氧氣產生接觸而達到效果。流動床填料多為塑料材質，可根據需求制作成波浪板形、網狀、球形、圓筒形、立方形、纖維狀等形狀。
流動床填料的微生物吸附效果強，同時也具備流動性強、耐磨損等特點。
流動床填料可適用于工業廢水處理、垃圾處理場滲濾液處理、生活污水集中處理、凈化槽等。
板狀纖維填料
使用特殊纖維制成的板狀纖維填料為立體構造，比表面積較大，污泥吸附力較強，吸附的污泥量最大可達到其他材質的2-4倍，在低負荷運轉的狀態下可大量削減剩余污泥。增殖速度較慢的微生物也可持久吸附；且填料本身無需清洗，使用壽命長。
在低負荷運行的狀態下，使用此類纖維填料時無需安裝污泥沉淀槽即可達到處理效果；在高負荷運行的狀況下，需安裝污泥沉淀槽，并將多個填料分段放置在生物反應槽內，可形成多種微生物并存的環境，通過食物鏈與自氧化效應，達到抑制剩余污泥產生的效果。
案例：在某工廠的排水設施內分段安裝此纖維填料，處理后的污水BOD濃度小于15mg/L，總氮去除率為50%，污泥產生量與原來相比削減了77%。
圖分段安裝纖維板狀擔體
長條形纖維填料
長條形纖維填料的原材料為聚偏二氯乙烯（PVDC），填料直徑為25mm或45mm，纖維直徑為0.1mm，適用于各類型的處理槽，放于廢水中后能在纖維填料表面形成生物膜，通過微生物作用分解污水中的有機物，達到處理效果。
長條形纖維填料表面積大，構造的特殊性使其擁有較高的微生物吸附能力，氮、磷去除效果高，且難以堵塞。PVDC材質也使其耐磨損性較強。廢水處理能力穩定，不因負荷、水溫變化而受到影響。
立方體好氧填料
立方體好氧填料使用聚烯烴制作，形狀為立方體，邊長在10mm左右，構造為氣泡結構，微生物吸附效果好，1L填料的微生物吸附量在30-50g之間，能夠處理高濃度廢水；聚烯烴材質耐水性好，填料放入廢水中后能夠使微生物在短時間內快速發揮作用。同時，填料也具有較高的流動性，不易磨損。
該填料屬于好氧填料，放入曝氣池后，吸附在填料內的好氧性微生物得到氧氣供給，同時微生物能與污水、污泥得到充分接觸，從而處理污水中的污染物。
案例：某食品加工廠的日均排水量為150m3，其中BOD濃度為1300mg/L，COD濃度400mg/L，固體懸浮物濃度350mg/L；使用活性污泥法處理污水，污水中油脂含量高，需要使用油脂分解微生物來處理油脂。該工廠使用了附著油脂分解型微生物的立方體好氧填料后，污水中的BOD和COD濃度均降至20mg/L，固體懸浮物濃度降至30mg/L。
