随着经济的快速发展,们在生产和生活活动过程中产生了大量的污水,且污水成分更加复杂,而针对水环境的污染现状,执行的污水排放标准更加严格,研发高效低耗、密集紧凑型的污水处理工艺和设备,使污水处理满足排放标准或回用标准成为目前水处理领域研究的热点。在新型填料不断研发、处理设备不断改进的基础上逐渐得以广泛发展和应用。其中填料是污水处理系统的重要构成部分, 直接影响污水处理的效果, 而填料的费用在一定程度上增加了污水处理的投资成本,因此,应权衡不同的处理目标和投资预算去选择合适的填料。

填料在生物膜反应器中的作用主要分为: ①提供微生物附着生长的载体表面,在载体表面形成生物膜,微生物在吸附降解污染物的同时自身得到增殖、生物膜得到生长和更新;②促使污水在填料空隙间曲折流动再分布,起到紊动水流、均化水质的作用,同时创造了良好的水力条件,加快生物膜与污染物、溶解氧间的传质速度;③填料还对水中悬浮物有一定的吸附拦截作用,降低出水中的悬浮物浓度。填料的属性如材质、形状、比表面积、表面润湿性、生物亲和性等影响其在生物膜反应器中的效能,一般认为良好的填料具有下列特性: ①较大的比表面积,以提供充分的挂膜面积和相接触面积; ②填料表面有足够的粗糙度、较好的润湿性及生物活性,易于微生物挂膜生长; ③有较大的空隙率,空隙率大则流体穿透阻力小、压降小、能耗低; ④质量轻,且有一定的机械强度和生物稳定性;⑤材料易得,价格便宜且方便运输和安装。实际上,很少有一种填料能同时具备上述所有特性, 通常总是根据工艺设计去选择较为合适的载体填料。

一般来说,生物滤池以污水在自然界中的土壤自净原理为依据并由此发展成最早的生物膜法污水处理工艺。早期使用较多的滤料是花岗石、安山岩、闪绿石等较硬的岩石制成的碎石, 以及无烟煤或炉渣等无机粒状滤料;随后出现了高负荷生物滤池,此时广泛应用的石英石等无机状粒滤料。而近些年随着填料技术研发技术的不断提高,当前水处理中较为常见的包括有沸石、陶粒、活性炭、石英砂等填料。

目前根据相关实验研究对比,沸石作为水处理填料在除氯、除氨氮、除金属离子、杀菌抑藻方面效果最佳。并且由于我国沸石储量最大,且成本相对较低,因此作为水处理填料有着较好的发展前景,且可用于各类水处理应用。远期来看甚至可取代当前水处理技术,大大降低了水处理费用。但是值得注意的是,在实际的水处理过程中,还应该综合考虑各填料吸附能力及其性质的差异,进行不同填料组合方式的优化配比。