全 文 ：第 源愿 卷 第 苑 期
圆 园 员 圆 年 苑 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源愿袁晕燥郾 苑允怎造援 袁圆 园 员 圆
收稿日期院 圆园员员 原 员圆 原 员圆曰 修回日期院 圆园员员 原 员圆 原 猿园遥
基金项目院 国家水体污染控制与治理科技重大专项渊圆园园愿在载园苑员园员鄄园园远鄄园愿冤曰浙江省重大科技专项渊圆园园怨悦园猿园园远鄄猿冤曰温州招投标项目渊云鄄
郧月圆园员员园远员猿园员员怨袁在员园园远园圆圆员苑冤遥
鄢肖继波为通讯作者遥
一种新型竹纤维生物膜载体的制备与性能鄢
褚淑祎员 摇 肖继波员 摇 张立钦圆 摇 周摇 珊员
渊员郾 浙江农林大学环境与资源学院摇 临安 猿员员猿园园曰 圆郾 浙江农林大学林业与生物技术学院摇 临安 猿员员猿园园冤
摘摇 要院 摇 以竹纤维为主要原料制备得到一种新型竹纤维生物膜载体遥 载体比表面积达 缘 猿怨猿 皂圆窑皂 原猿袁亲水性能
良好袁猿园 皂蚤灶后基本浸湿完全遥 研究了竹纤维生物膜载体在低浓度生活污水处理中的挂膜性能袁结果表明院 载体挂
膜速率快袁苑 天后载体表面即出现大量黏性黄褐色生物膜袁第 员圆 天基本完成挂膜袁膜厚达 猿 耀 缘 皂皂遥 生物相观察表
明院 以固着型纤毛虫为主的后生动物数量较稳定袁生物膜趋于成熟遥 载体生物膜耐水力剪切冲击能力和恢复能力
强袁对 悦韵阅悦则和 晕匀 垣源 鄄晕的去除率在 愿园豫以上遥
关键词院 摇 竹纤维曰 生物膜载体曰 挂膜
中图分类号院 载苑园猿摇 摇 摇 文献标识码院 粤摇 摇 摇 文章编号院 员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员圆冤园苑 原 园员圆愿 原 园远
孕则藻责葬则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 悦澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 葬 晕燥增藻造 月葬皂遭燥燥 云蚤遭则藻 月蚤燥枣蚤造皂 悦葬则则蚤藻则
悦澡怎 杂澡怎赠蚤员 摇 载蚤葬燥 允蚤遭燥员 摇 在澡葬灶早 蕴蚤择蚤灶圆 摇 在澡燥怎 杂澡葬灶员
渊员援 杂糟澡燥燥造 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 葬灶凿 砸藻泽燥怎则糟藻 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 在澡藻躁蚤葬灶早 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻 葬灶凿 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 蕴蚤灶蒺葬灶 猿员员猿园园曰
圆援 杂糟澡燥燥造 燥枣 云燥则藻泽贼则赠 葬灶凿 月蚤燥贼藻糟澡灶燥造燥早赠袁 在澡藻躁蚤葬灶早 粤早则蚤糟怎造贼怎则藻 葬灶凿 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 蕴蚤灶蒺葬灶 猿员员猿园园冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 摇 粤 灶燥增藻造 遭葬皂遭燥燥 枣蚤遭则藻 遭蚤燥枣蚤造皂 糟葬则则蚤藻则 憎葬泽 责则藻责葬则藻凿援 栽澡藻 糟葬则则蚤藻则 憎蚤贼澡 葬 泽责藻糟蚤枣蚤糟 泽怎则枣葬糟藻 葬则藻葬 燥枣 缘 猿怨猿 皂圆窑皂 原猿
澡葬凿 葬 早燥燥凿 澡赠凿则燥责澡蚤造蚤糟蚤贼赠 葬灶凿 糟燥怎造凿 遭藻 泽燥葬噪藻凿 糟燥皂责造藻贼藻造赠 蚤灶 猿园 皂蚤灶援 月蚤燥枣蚤造皂 枣燥则皂葬贼蚤燥灶 燥灶 遭葬皂遭燥燥 枣蚤遭则藻 糟葬则则蚤藻则 憎葬泽
蚤灶增藻泽贼蚤早葬贼藻凿 蚤灶 贼则藻葬贼蚤灶早 造燥憎 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 凿燥皂藻泽贼蚤糟 泽藻憎葬早藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 遭蚤燥枣蚤造皂 枣燥则皂藻凿 则葬责蚤凿造赠袁 葬遭怎灶凿葬灶贼
增蚤泽糟燥怎泽 赠藻造造燥憎蚤泽澡鄄遭则燥憎灶 遭蚤燥枣蚤造皂 憎葬泽 燥遭泽藻则增藻凿 燥灶 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻 燥枣 贼澡藻 糟葬则则蚤藻则 葬枣贼藻则 苑 凿葬赠泽袁 葬灶凿 贼澡藻 遭蚤燥枣蚤造皂 枣燥则皂葬贼蚤燥灶 憎葬泽
糟燥皂责造藻贼藻凿 蚤灶 员圆 凿葬赠泽 憎蚤贼澡 葬 遭蚤燥枣蚤造皂 贼澡蚤糟噪灶藻泽泽 燥枣 猿 原 缘 皂皂援 月蚤燥责澡葬泽藻 燥遭泽藻则增葬贼蚤燥灶 凿藻皂燥灶泽贼则葬贼藻凿 贼澡藻 灶怎皂遭藻则 燥枣 皂藻贼葬扎燥葬灶
憎蚤贼澡 泽藻泽泽蚤造藻 糟蚤造蚤葬贼藻泽 责则藻凿燥皂蚤灶葬灶贼 憎葬泽 泽贼葬遭造藻袁 葬灶凿 遭蚤燥枣蚤造皂 遭藻糟葬皂藻 皂葬贼怎则藻援 栽澡藻 遭蚤燥枣蚤造皂 燥灶 贼澡藻 糟葬则则蚤藻则 憎葬泽 早燥燥凿 蚤灶 贼燥造藻则葬贼蚤灶早
澡赠凿则葬怎造蚤糟 泽澡藻葬则蚤灶早 蚤皂责葬糟贼 葬灶凿 则藻糟燥增藻则赠援 云怎则贼澡藻则 皂燥则藻袁 贼澡藻 则藻皂燥增葬造 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 燥枣 糟澡藻皂蚤糟葬造 燥曾赠早藻灶 凿藻皂葬灶凿 葬灶凿 葬皂皂燥灶蚤葬
灶蚤贼则燥早藻灶 遭赠 贼澡藻 遭蚤燥枣蚤造皂 憎藻则藻 遭燥贼澡 皂燥则藻 贼澡葬灶 愿园豫 援
运藻赠 憎燥则凿泽院 摇 遭葬皂遭燥燥 枣蚤遭则藻曰 遭蚤燥枣蚤造皂 糟葬则则蚤藻则曰 遭蚤燥枣蚤造皂 枣燥则皂葬贼蚤燥灶
摇 摇 我国竹类资源丰富袁竹材产量高袁约占世界竹资
源的 员 辕 猿遥 竹材再生能力强袁成材期短袁生长迅速袁
具有一次造林永久利用的特点遥 载体是废水生物膜
法处理工艺的核心袁作为微生物的附着场所袁载体的
性能直接影响生物膜的生长尧繁殖和脱落袁并对工艺
的运行效果产生影响遥 目前袁以聚氯乙烯尧聚丙烯尧
聚苯乙烯等高分子材料制成的生物载体因加工工艺
简单尧成本较低在废水处理中得到了广泛的应用袁但
是这些载体的原材料均来源于不可再生的石油资
源袁且废弃之后在自然环境中难以降解袁以致对环境
造成不利影响遥 因此袁开发诸如竹材类来源丰富尧价
格低廉尧环境污染低尧可自身降解的水处理载体材料
已成 为 当 前 的 研 究 热 点 渊楼 菊 青 等袁 圆园园源曰
允葬噪怎遭燥憎蚤糟扎 藻贼 葬造援袁 圆园园远曰 王远红等袁 圆园园愿冤遥
目前以竹材为主要材质的生物膜载体研究已有
相关报道遥 云藻灶早等渊圆园园愿冤将竹丝手动交织成球形袁
连接成串后固定在支架上袁用于生活污水的厌氧处
理袁取得了良好的效果遥 曹文平等渊圆园员园冤对比了竹
丝载体生物反应器与活性污泥反应器对化粪池污水
的处理效果袁发现竹丝生物膜反应器的处理效果在
员愿 澡内超过活性污泥反应器袁且其产泥量更低遥 张
延青等渊圆园园苑冤采用竹球做曝气生物滤池填料处理
高浓度含氮海水袁结果表明袁载体挂膜速度快袁对氨
氮去除率在 苑园豫以上袁耐 悦韵阅 冲击负荷能力强袁处
理效果较稳定遥 竹纤维是从竹子中提取的一种纤维
材料袁亲水性好尧孔隙发达尧比表面积大袁而且其内部
摇 第 苑 期 褚淑祎等院 一种新型竹纤维生物膜载体的制备与性能
有许多网状的相互连通的小孔通向载体表面袁使微
生物易于进入孔中生长尧分裂袁毛细管效应强烈尧纵
向表面粗糙且有多条较浅的沟槽袁具有良好的吸湿
和渗透性能袁近年来袁作为一种绿色材料在纺织尧建
筑等行业广为使用袁而在废水处理中的应用尚未见
报道渊何建新等袁 圆园园愿曰 王黎明等袁 圆园员员曰 酝葬躁怎皂凿葬则
藻贼 葬造援袁 圆园员园冤遥
本文以竹纤维为主要原料制备得到一种新型竹
纤维生物膜载体袁考察了其比表面积和亲水性能袁研
究了其在低浓度生活污水处理中的挂膜性能及挂膜
过程中的生物相变化袁以期为该载体在废水处理中
的推广应用提供理论支撑遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 试验原料及仪器
试验原料院 天然竹纤维尧涤纶纤维尧发泡塑料
渊耘灾粤冤渊均为市售冤遥 主要仪器院 匀在鄄愿愿员圆远 水浴恒
温振荡器渊太仓市科教器材厂冤曰 苑缘圆 型紫外分光光
度计渊上海光谱仪器有限公司冤曰 杂杂鄄缘缘园 扫描电子
显微镜渊日本岛津公司冤曰 粤杂粤孕 圆园圆园 型全自动比表
面及孔隙度分析仪渊美国麦克仪器公司冤曰 荧光万能
显微镜渊月载缘员袁日本 韵造赠皂责怎泽冤遥
员郾 圆摇 竹纤维生物膜载体的制备及性能测试
员郾 圆郾 员摇 竹纤维生物膜载体的制备摇 将竹纤维和涤
纶纤维以一定比例混合均匀袁平铺在一平板上袁其上
覆盖一层厚度为 圆 耀 缘 皂皂 的发泡塑料袁再覆盖一层
竹纤维和化学纤维的复合层袁采用针刺法缝制即制
得竹纤维生物膜载体遥
员郾 圆郾 圆摇 月耘栽比表面积测定摇 采用 粤杂粤孕 圆园圆园 型全
自动比表面及孔隙度分析仪袁以氮气为吸附质袁在温
度 苑苑 运和相对压力渊 责 辕 责园 冤员园 原远 耀 员 下测定试样的
吸附等温线袁由测得的吸附等温线利用 月则怎灶葬怎藻则
耘皂藻贼贼 葬灶凿 栽藻造造藻则渊月耘栽冤法计算载体的比表面积遥
员郾 圆郾 猿摇 载体亲水性测定摇 裁剪一块 缘 糟皂 伊 猿 糟皂 载
体袁无外力作用下平行轻放于装有 愿园园 皂蕴去离子水
的烧杯中袁同时开始计时袁测定载体完全浸湿所需时
间袁重复 猿 次袁取其平均值遥
员郾 猿摇 污水处理试验装置
污水处理试验在浙江临安横贩污水处理厂进
行遥 厌氧池出水经流量计进入一级生物接触氧化池
底部袁一段时间后经由一级出水槽进入二级池底部袁
最终从二级池出水槽排出渊图 员冤遥 试验主体装置为
竹纤维生物接触氧化反应器 渊 圆 皂 伊 园郾 缘 皂 伊
员郾 员 皂冤袁有效容积为 园郾 怨 皂猿袁内分 圆 格袁体积比为
猿颐 圆袁池底曝气遥 将载体裁剪成条状 渊远缘 糟皂 伊 圆
糟皂冤袁以猿 糟皂的平均间隔将载体两端镶嵌在塑料绳
中袁塑料绳两端固定在反应器支架上袁每 员园 糟皂平行
悬挂一组载体渊图 圆冤遥 载体填充量为 圆员园 条袁填充
面积为 圆郾 苑猿 皂圆遥
图 员摇 试验工艺流程
云蚤早援 员摇 云造燥憎 糟澡葬则贼 燥枣 贼澡藻 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 泽赠泽贼藻皂
员援风机 云葬灶曰 圆援气体流量计 粤蚤则 枣造燥憎皂藻贼藻则曰 猿援 气管 粤蚤则 责蚤责藻造蚤灶藻曰 源援
微孔曝气头 酝蚤糟则燥责燥则藻 凿蚤枣枣怎泽藻则曰 缘援 一级接触氧化池 云蚤则泽贼 糟燥灶贼葬糟贼
燥曾蚤凿葬贼蚤燥灶 贼葬灶噪曰 远援流量计 云造燥憎皂藻贼藻则曰 苑援进水槽 陨灶枣造燥憎 贼葬灶噪曰 愿援一级
出水槽 云蚤则泽贼 藻枣枣造怎藻灶贼 贼葬灶噪曰 怨援二级出水槽 杂藻糟燥灶凿 藻枣枣造怎藻灶贼 贼葬灶噪曰 员园援
出水管 耘枣枣造怎藻灶贼 责蚤责藻造蚤灶藻曰 员员援 二级接触氧化池 杂藻糟燥灶凿 糟燥灶贼葬糟贼
燥曾蚤凿葬贼蚤燥灶 贼葬灶噪曰 员圆援竹纤维生物膜载体 月葬皂遭燥燥 枣蚤遭则藻 遭蚤燥枣蚤造皂 糟葬则则蚤藻则援
图 圆摇 反应器内载体安装
云蚤早援 圆摇 陨灶泽贼葬造造葬贼蚤燥灶 燥枣 糟葬则则蚤藻则 蚤灶 贼澡藻 则藻葬糟贼燥则
员郾 源摇 生物膜微生物相显微观察
从竹纤维生物膜载体上刮取一小块生物膜袁用
蒸馏水稀释袁摇匀袁制成菌悬液袁用滴管吸取一滴菌
悬液袁放在干燥尧洁净的载玻片上袁盖上盖玻片袁在荧
光万能显微镜下观察微生物种类及形态遥
员郾 缘摇 分析方法和数据分析
悦韵阅悦则院 重铬酸钾法曰 晕匀 垣源 鄄晕院 纳氏试剂比色法渊国家环境保护总局袁 圆园园圆冤遥 采用 韵则蚤早蚤灶 愿郾 缘 对所
得数据进行分析和作图遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 比表面积分析
切取尺寸为 缘 糟皂 伊猿 糟皂 伊 圆 皂皂 的一块竹纤维
生物膜载体袁其约含竹纤维 员苑 员园园 根袁质量为
园郾 猿愿员 远 早遥 由扫描电镜照片渊图 猿冤可知袁载体所用
怨圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
单根竹纤维的直径为 员缘 滋皂袁平均长度约 员郾 愿 糟皂袁通
过全自动比表面及孔隙度分析仪测得竹纤维生物膜
载体 月耘栽比表面积为 愿郾 源愿 皂圆窑早 原员遥 考虑到目前水
处理填料比表面积均以 皂圆窑皂 原猿计袁每立方米水池需
安装竹纤维生物膜载体 圆郾 缘 皂圆袁则载体的比表面积
为每平方米载体的质量 伊 月耘栽 比表面积 伊每立方
米水池安装载体量袁即 缘 猿怨猿 皂圆窑皂 原猿遥
图 猿摇 竹纤维电镜扫描
云蚤早援 猿摇 栽澡藻 泽糟葬灶灶蚤灶早 藻造藻糟贼则燥灶 皂蚤糟则燥泽糟燥责藻 燥枣 遭葬皂遭燥燥 枣蚤遭藻则
与常规水处理载体相比袁竹纤维生物膜载体的
比表面积均高于软性组合填料尧鲍尔环和 月杂 等半
软性填料尧立体填料以及聚丙烯生物填料袁其值分别
为 允阅砸在 型软性组合填料的 源 倍尧再阅栽 型弹性立体
填料的 员愿 耀 员园园 倍尧月杂 型半软性填料的 远猿 倍渊表
员冤曰 与纤维类载体相比袁其比表面积与辫带式水处
理填料相近袁略低于部分软性填料遥
圆郾 圆摇 亲水性分析
载体放入烧杯后袁与水接触的下层竹纤维复合
层首先产生水珠袁并由此形成连续水迹往上层蔓延袁
吸水量随浸没时间变化曲线见图 源遥 由图 源 可知院
浸泡初期袁随浸泡时间增加袁载体吸水量迅速上升袁
猿园 皂蚤灶后袁吸水量基本趋于稳定袁饱和吸水量达 愿郾 园
早窑早 原员袁高于常见的化学纤维如涤纶纤维 园郾 圆员猿
早窑早 原员渊杨璐袁 圆园员员冤遥
表 员摇 各种载体的比表面积
栽葬遭援 员摇 杂责藻糟蚤枣蚤糟 泽怎则枣葬糟藻 葬则藻葬 燥枣 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 糟葬则则蚤藻则泽
载体类型栽赠责藻泽 燥枣 糟葬则则蚤藻则泽 比表面积杂责藻糟蚤枣蚤糟 泽怎则枣葬糟藻 葬则藻葬 辕 渊皂圆窑皂 原猿冤
载体类型栽赠责藻泽 燥枣 糟葬则则蚤藻则泽 比表面积杂责藻糟蚤枣蚤糟 泽怎则枣葬糟藻 葬则藻葬 辕 渊皂圆窑皂原猿冤
允阅砸在型软性组合填料允阅砸在 泽燥枣贼 糟燥皂遭蚤灶藻凿 责葬糟噪蚤灶早 员 圆缘园 聚丙烯生物填料孕燥造赠责则燥责赠造藻灶藻 责葬糟噪蚤灶早 远缘 耀 员源园
再阅栽型弹性立体填料再阅栽 藻造葬泽贼蚤糟 贼澡则藻藻鄄凿蚤皂藻灶泽蚤燥灶葬造 责葬糟噪蚤灶早 缘园 耀 猿园园 竹纤维生物膜载体月葬皂遭燥燥 枣蚤遭则藻 遭蚤燥枣蚤造皂 糟葬则则蚤藻则 缘 猿怨猿
鲍尔环填料孕葬造造 则蚤灶早 责葬糟噪蚤灶早 远苑 耀 员怨源 软性填料杂燥枣贼 责葬糟噪蚤灶早 员 猿怨园 耀 怨 愿怨员
月杂型半软性填料月杂 泽藻皂蚤鄄泽燥枣贼 责葬糟噪蚤灶早 愿缘 辫带式水处理填料郧蚤皂责 贼赠责藻 憎葬贼藻则 贼则藻葬贼皂藻灶贼 责葬糟噪蚤灶早 猿 圆园园 耀 远 缘园园
图 源摇 载体吸水量随浸没时间变化曲线
云蚤早援 源摇 宰葬贼藻则 葬遭泽燥则责贼蚤燥灶 糟葬责葬糟蚤贼赠 糟怎则增藻 燥枣 糟葬则则蚤藻则 增藻则泽怎泽 贼蚤皂藻
圆郾 猿摇 反应器启动与挂膜
采用接种活性污泥挂膜启动袁试验在 怨 月份进
行袁接种污泥取自临安污水处理厂浓缩池遥 闷爆
圆源 澡后进水袁控制进水流量 源园 蕴窑澡 原员袁曝气量 圆郾 园
皂猿窑澡 原员袁以 悦韵阅悦则和 晕匀 垣源 鄄晕去除率作为判断生物膜
是否成熟即反应器挂膜启动完成的指标遥 进水 员 天
后袁载体上出现黄色斑点曰 至第 苑 天袁载体表面出现
大量黏性黄褐色生物膜曰 第 愿 耀 员圆 天袁生物膜逐渐增
图 缘摇 生物膜形成和成熟后形态
云蚤早援 缘摇 月蚤燥枣蚤造皂 燥枣 枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 皂葬贼怎则葬贼蚤燥灶 泽贼葬早藻
加袁并趋于稳定袁膜厚 猿 耀 缘 皂皂袁挂膜基本完成渊图
缘冤遥 为考察水力负荷对生物膜稳定性影响袁第 员猿 天
提高进水流量至 缘园 蕴窑澡 原员袁发现生物膜生长基本不受
影响袁说明竹纤维载体生物膜耐水力剪切力作用能力
强袁对进水流量波动较大的废水处理适应性能好遥
圆郾 源摇 挂膜期间污染物去除情况
反应器启动后袁随着时间延长袁系统 悦韵阅悦则去除
率增加袁第 员园 天袁去除率达到 苑怨郾 猿豫 袁出水 悦韵阅悦则浓
度降至 怨郾 猿 皂早窑蕴 原员遥 第 员猿 天袁由于进水流量增大袁
园猿员
摇 第 苑 期 褚淑祎等院 一种新型竹纤维生物膜载体的制备与性能
水力停留时间缩短袁去除率有小幅下降袁经 缘 天适应
后袁去除率开始回升遥 第 圆员 天袁因进水 悦韵阅悦则浓度
突增袁且 圆 天后反应器内出现大量红虫袁大部分生物
膜脱落袁使得去除率复又降低遥 采取有效措施后袁待
生物膜生长逐渐恢复袁去除率逐渐增大遥 第 圆怨 天袁
进水 悦韵阅悦则浓度为 远员郾 圆 皂早窑蕴 原员袁悦韵阅悦则去除率达到愿园郾 猿豫 渊图 远冤遥
图 远摇 挂膜期间污染物去除效果
云蚤早援 远摇 悦韵阅悦则葬灶凿 晕匀 垣源 鄄晕 则藻皂燥增葬造 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 凿怎则蚤灶早 泽贼葬则贼怎责
摇 摇 挂膜期间 晕匀 垣源 鄄晕 去除率较稳定渊图 远冤遥 进水
圆 耀 猿 天后袁晕匀 垣源 鄄晕去除率迅速增加袁第 缘 天袁去除率
即达到 愿猿郾 圆豫 袁后基本稳定在 愿园豫以上遥 第 员猿 天
提高进水流量袁晕匀 垣源 鄄晕 去除率无显著变化袁说明系
统对氨氮的去除能力受流量波动影响较小遥 第 圆猿
天袁由于红虫大爆发尧大部分生物膜脱落袁晕匀 垣源 鄄晕 去
除率急剧下降至 源园豫 遥 待生物膜恢复后袁晕匀 垣源 鄄晕去
除率迅速回升至 愿猿豫 袁并趋于稳定遥
圆郾 缘摇 生物膜的微生物相
生物膜形成初期袁载体表面逐渐有褐色菌胶团
附着袁以丝状菌为骨架袁从开始的离散状态逐渐形成
簇状遥 此时的菌胶团较小袁结构较疏松袁出现了肉足
类尧鞭毛类和纤毛虫类原生动物袁但数量较少袁活性
较差遥 生物膜稳定生长阶段袁载体表面逐渐被生物
膜覆盖袁菌胶团量增加袁形成了网状致密结构袁而丝
状菌的数量较初期减少袁优势原生动物以固着型纤
毛虫类数量最多遥 生物膜成熟后袁载体内层生物膜
呈现黑褐色袁出水有一定的泥腥味袁同时存在少量草
履虫尧漫游虫等游泳型纤毛虫以及轮虫等后生动物袁
且数量较稳定遥 生物膜主要微生物相如图 苑 所示遥
猿摇 结论与讨论
竹纤维纵向表面粗糙袁呈多条较浅的沟槽袁横向
呈不规则的椭圆形袁内部有许多网状的相互连通的
孔隙通向表面袁使微生物易于进入孔中生长和分裂
渊何建新等袁 圆园园愿冤遥 其主要化学成分为高聚糖类物
质渊赵钊辉等袁 圆园园缘冤袁含有大量的亲水基团羟基
渊图 愿冤遥 竹纤维特殊的结构和化学组成袁为其在废
水处理中的应用奠定了良好的基础遥 以竹纤维为主
要原料制备而得的生物膜载体比表面积高达 缘 猿怨猿
皂圆窑皂 原猿袁远高于常规的水处理载体袁如软性组合填
料尧半软性填料尧立体填料等遥 载体亲水性能良好袁
浸入水中 猿园 皂蚤灶袁吸水量即基本趋于稳定袁饱和吸水
率达 愿郾 园 早窑早 原员袁高于常规的涤纶纤维遥 一般以聚丙
烯尧聚氯乙烯等高分子材质制备的弹性载体袁表面自
由能和表面张力较低袁表面润湿性差袁使液体在其表
面成膜较困难渊贾绍义等袁 圆园园园冤遥
载体的挂膜性能主要与其表面粗糙度尧比表面
积和亲水性有关遥 粗糙的载体表面利于附着有机污
染物袁增加微生物与载体的有效接触面积袁使微生物
易于孳生繁衍袁形成生物膜袁同时可减缓水力剪切冲
击袁使生物膜不易脱落遥 竹纤维表面摩擦系数大袁内
部有许多网状的相互连通的孔隙通向表面袁使微生
物易于进入孔中生长和分裂遥 比表面积较大的载
体袁微生物所能附着的点位较多袁挂膜较快袁形成的
生物量较大遥 亲水性的微生物易于在亲水性的载体
表面附着和固定遥 汪晓军等渊圆园园源冤对比了亲水性
改进前后的塑料弹性填料在污水生化处理中的应用
效果袁发现亲水性改进后的填料挂膜速度快袁厌氧处
理效率提高 员缘豫 耀 猿园豫 袁好氧处理效率提高 缘豫 耀
员园豫 袁生物膜不易被气流冲击脱落袁更能抵抗负荷
冲击遥
摇 摇 竹纤维生物膜载体挂膜速率快袁挂膜效果好遥
进水 员 天后袁载体表面即出现黄色斑点袁至第 苑 天袁
载体表面出现大量黏性黄褐色生物膜袁后随着微生
物不断增殖袁膜厚逐渐增加袁至第 员圆 天袁挂膜基本完
成袁膜厚达 猿 耀 缘 皂皂袁高于常规弹性载体渊吴春笃等袁
圆园园愿冤袁且载体上挂膜均匀渊图 缘冤遥 载体抗水力负荷
员猿员
林 业 科 学 源愿 卷摇
图 苑摇 生物膜的生物相
云蚤早援 苑摇 月蚤燥责澡葬泽藻 燥枣 遭蚤燥枣蚤造皂
图 愿摇 纤维素结构式
云蚤早援 愿摇 栽澡藻 糟澡藻皂蚤糟葬造 泽贼则怎糟贼怎则藻 燥枣 枣蚤遭藻则
能力强袁第 员猿 天袁进水流量提高 圆缘豫 袁生物膜生长
几乎未受影响遥 载体生物膜受到冲击破坏后袁一旦
反应条件恢复袁生物膜 员 耀 圆 天内即能恢复正常生
长遥 第 圆员 天袁进水有机污染物负荷突增至原来的 猿
倍袁反应器内出现大量红虫袁大部分生物膜脱落袁采
取有效措施 圆 天后袁生物膜即恢复生长袁缘 天后基本
达到稳定遥
生物膜形成初期袁载体表面菌胶团以丝状菌做
骨架袁形成一个立体结构的生物网袁对水中污染物进
行截留袁污染物去除率缓慢增加袁此时污染物的去除
主要以截留作用为主遥 随着微生物增殖袁生物膜稳
定生长袁载体表面逐渐被生物膜覆盖袁菌胶团数量增
加袁污染物去除率增加迅速袁悦韵阅悦则和 晕匀 垣源 鄄晕 去除
率分别在第 员园 天和第 缘 天达到 苑怨郾 猿豫和 愿猿郾 圆豫 遥
反应器内形成生物膜尧气尧液三相袁受传质阻力的
影响袁生物膜由外向内溶解氧浓度呈梯度下降袁当
生物膜达到一定厚度时袁生物膜由外向内分别形
成好氧尧兼氧和厌氧区渊肖继波等袁 圆园园怨冤袁为废水
中氨氮的同步硝化反硝化创造了有利条件遥 氨氮
首先在好氧微生物的作用下发生硝化反应袁转化
为 晕韵 原圆 鄄晕 或 晕韵 原猿 鄄晕袁在浓度梯度的作用下袁
晕韵 原圆 鄄晕或 晕韵 原猿 鄄晕向生物膜内层扩散袁在内层反硝
化微生物的作用下转化为 晕圆或 晕圆韵遥 微生物相观
测结果表明袁运行稳定后袁载体内层生物膜呈现黑
褐色袁说明挂膜后生物膜内层形成了厌氧层遥 竹
纤维生物膜载体的同步硝化反硝化作用机制有待
进一步研究遥
参 考 文 献
曹文平袁张摇 君袁 宫秀学袁 等援 圆园员园援 复合式竹丝填料生物反应器处
理化粪池出水援 中国给水排水袁 圆远渊猿冤院 员园远 原 员园愿援
国家环境保护总局援 圆园园圆援 水和废水监测分析方法援 源 版援 北京院 中
国环境科学出版社援
何建新袁 章摇 伟袁 王善元援 圆园园愿援 竹纤维的结构分析援 纺织学报袁 圆怨
渊圆冤院 圆园 原 圆源援
圆猿员
摇 第 苑 期 褚淑祎等院 一种新型竹纤维生物膜载体的制备与性能
贾绍义袁 吴松海袁 李摇 杰袁 等援 圆园园园援 聚丙烯填料表面处理对润湿及
传质性能的影响援 化工学报袁 缘员渊远冤院 愿猿圆 原 愿猿缘援
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