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生物膜废水处理是近年发展起来的废水处理新技术,具有生物量高、优势菌种明显、处理效率高、装置占地少及产泥量低等优点。固定化微生物型载体填料的制备是该水处理新技术的关键之一。目前水处理用填料主要按安装方式分为以下几类:固定式填料、悬挂式填料、分散型填料以及生物新型填料。传统填料均存在不同程度的缺点,如布气不均匀、生物亲和性差等,故亲水填料、生物亲和填料以及具有磁效应的填料成为未来填料的发展方向。磷钙水是明胶生产过程中回收磷酸氢钙后的废水,废水量约50t/t明胶,污染量大,高氯、高钙、高蛋白、呈酸性是其主要特点,治理难度大,费用高。目前明胶废水常用的处理方法有物理处理法、化学处理法和生物化学处理法3大类。磷钙水由于具有一定的酸性,故常常用于中和明胶生产工艺中其他工序产生的碱性废水,较少清污分流,进行单独处理。但由于磷钙水所具有的特点,不进行单独处理会给混合处理明胶废水增加一定的困难。光合细菌(Photosynthetic Bacteria,PSB)由于其对高浓度有机废水较好的转化分解能力,耐冲击能力,耐盐等优点,近年来在水处理领域的应用日渐广泛。本文研究了实验室条件下,采用不同填料使光合细菌附着在填料表面形成生物膜,利用生物接触氧化法单独处理磷钙水,并在实验过程中考察不同填料的挂膜性能。研究结果表明:由于磷钙水独特的水质,反应器在挂膜启动时单独用磷钙水启动驯化不能获得成功,必须填加一定量的营养液,按比例增加废水含量,逐步驯化,才能实现挂膜启动驯化。实验结果显示废水pH值以及废水中钙离子浓度和氯离子浓度是影响挂膜的主要因素。在挂膜成熟后,毛刷填料反应器和纤维填料反应器对废水的处理结果表现出如下特点:毛刷填料反应器出水COD可稳定在200mg/L以下,纤维填料反应器出水则不能够稳定在200mg/L以下,有时会有较大幅度的波动。从其它出水指标来看,毛刷填料填料反应器出水均优于纤维填料反应器出水。填料本身所具有的性质导致两个反应器表现出不同的出水效果。从扫描电镜分析结果得到,毛刷填料表面粗糙,比表面积大,有一定的生物亲和性,丝体具有一定弹性,透光性好,易于微生物附着形成生物膜,而纤维填料表面十分光滑,丝体纤细易缠绕,容易截留废水中的碳酸钙,这些特征不利于生物膜的形成和生物间的传质。本论文在实验的基础上进行了理论分析,研究了毛刷填料反应器的动力学,得出反应器的反应动力学常数:毛刷填料反应器动力学常数为Umax=82501mg/(h·m2)=82.501g/(h·m2),Ks=1078mg/L