生物膜处理起源于污水在自然界中的土壤自净，并据此发展最早的污水生物膜处理工艺——生物滤池。到20世纪30年代，随着旋转布水器的发明应用，生物滤池工艺的发展得到一次飞跃，并出现了高效生物滤池、通气生物滤池、加速生物滤池等高负荷生物滤池。工艺的发展对填料也提出来更高的要求，如保证污水能均匀地分布于其表面，具有良好的通风效能和化学稳定性等。此时得到广泛应用的是卵石、石英砂、花岗石等无机粒状填料，填料的粒径通常为40~70mm，近20年来，随着塔式生物滤池的出现及有机化工技术的迅猛发展，给生物反应填料在材质和形状方面提供了更多的选择，多种形状的有机填料加蜂窝斜管填料或者鲍尔环等化工填料陆续得到应用。目前应用较多的填料有以下几种。

①粒状填料   这是最早出现但现在仍在沿用的填料，材质为无机的陶粒或者石英砂，这类填料的主要特点是表面粗糙、易于附着生物、截留悬浮污染物的能力强。缺点是阻力大、易堵塞。

②不规则多孔填料    早期的有拉西环、鲍尔环、，目前常用的有哈凯登球和多面空心球等，可用陶瓷、石墨、金属制成，特点是结构简单。价格低廉，但流体分布不均。

③蜂窝状或波纹板状填料    材质通常为玻璃钢或塑料（聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙乙烯等），其主要的优点是机构简单、空隙率高、防腐性能好、衰老生物易于脱落等，主要的缺点是生物在填料表面的生长与脱落平衡不易控制，填料内得到拘役的流速。

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