污水處理中的“生物接觸氧化法”和微污染水處理中的“生物接觸氧化法”在原理上是完全一樣的，但由于處理水質(zhì)及主要去除對(duì)象的不同，使得這兩種工藝在核心部件—— 微生物載體的選擇上有著不同的要求。在污水處理中，氣水比較大、水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，生物膜生活在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，在長(zhǎng)時(shí)間的曝氣過(guò)程中填料表面的生物膜與污水中的污染物接觸幾率顯著增加。而在微污染水處理中，由于所需處理的水量較大、氣水比小、水力停留時(shí)間較短，生物膜生存的環(huán)境相對(duì)較差，較快的水流速度也使得生物膜與污染物的接觸幾率大大減少。因此，在微污染水處理中，開(kāi)發(fā)適合其水質(zhì)特征的新型高效填料就顯得尤為重要。筆者認(rèn)為今后生物填料的研究應(yīng)主要集中在以下幾個(gè)方面：

1、微生物的強(qiáng)化

微生物的強(qiáng)化作用包括生物量積累、生物活性刺激、專有菌種固定等，這一點(diǎn)在阿科蔓生態(tài)基和科亮生物帶中均有體現(xiàn)，阿科蔓生態(tài)基以其兩段型和兩面型編織設(shè)計(jì)創(chuàng)造了菌藻共生體系，而科亮生物帶輔以科利爾活性菌亦形成高效的微生物處理系統(tǒng)。生物填料未來(lái)的發(fā)展應(yīng)以微生物的強(qiáng)化作用為著眼點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出具有高生物量、強(qiáng)生物活性、高效微生物菌種的新型填料。

2、污染物的富集

由于微污染水中污染物濃度低，不利于微生物的生長(zhǎng)和繁殖，因此有必要將污染物富集以促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，如生物活性炭技術(shù)，起到了富集污染物的作用。人工固定化生物活性炭技術(shù) 是臭氧一生物活性炭技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。傳統(tǒng)的生物活性炭是在長(zhǎng)期運(yùn)行中自然形成的，而人工固定化活性炭首先必需篩選和馴化出高活性的工程菌，然后將工程菌固定在活性炭上，從而使生物活性炭具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的有機(jī)物去除率。人工固定化生物活性炭是現(xiàn)今發(fā)展起來(lái)的微污染水處理新技術(shù)，在一定程度上代表了當(dāng)今飲用水處理技術(shù)的發(fā)展方向。

3、填料的改性

填料的改性主要有親水改性與生物親和改性兩方面。親水填料比普通填料掛膜快、不易脫落、對(duì)污染物去除效果好；生物親和性填料不會(huì)對(duì)生物有任何損壞或副作用，利于微生物生長(zhǎng)。

張凡等還研制出了具有生物親和性和親水性且?guī)в腥醮艌?chǎng)的活性磁種生物填料，即同時(shí)將生物親和性物質(zhì)(如海藻酸鈣、淀粉等)、親水性物質(zhì)(如含親水基團(tuán)的聚乙烯醇等)以及經(jīng)修飾的磁粉、活性炭引入普通高分子材料生物填料中，適當(dāng)充磁后成為生物親和親水活性磁種填料。

這種填料一方面由于其生物親和性和親水性得到改善，大大提高了表面潤(rùn)濕、傳質(zhì)和掛膜啟動(dòng)等性能；另一方面，填料中的活性磁種能通過(guò)磁致物理化學(xué)生物效應(yīng)等協(xié)同作用，大幅度增加有機(jī)污染物的降解速率。該填料已在廢水處理的研究性試驗(yàn)中表現(xiàn)出高于普通填料的掛膜性能和污染物去除效果，但在微污染水中的應(yīng)用還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。不過(guò)其親水性、生物親和性以及所帶弱磁場(chǎng)都代表了生物填料的一個(gè)發(fā)展方向，可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)也會(huì)應(yīng)用到微污染水的處理領(lǐng)域。