脱氮除磷填料的选择需综合物理特性、化学性能、工艺适配性及经济性四大核心标准，具体分析如下：

一、物理特性：决定生物膜附着与流态效率

1. 比表面积

填料需具备高比表面积以承载更多微生物。例如，短管型PE填料（φ10×0.7mm）在填充率50%时，对农村生活污水的COD、NH₄⁺-N、TN、TP去除率分别达85%、85%、60%、70%，得益于其高比表面积维持了高浓度生物量。

2. 表面粗糙度与孔隙结构

表面粗糙的填料（如沸石）能加速微生物挂膜，同时孔隙结构需丰富以避免堵塞。铝污泥复合填料通过分层铺设（每层30mm）和孔隙率控制（30%-50%），在人工湿地中实现了高效脱氮除磷。

3. 形状与尺寸

填料形状影响水流流态和氧转移效率。弹性填料通过螺旋形辐射状排列提升氧利用率；铝污泥复合填料粒径规格为5-15mm，单层厚度10-30cm，适配人工湿地中层和上层填料需求。

4. 比重与耐磨性

填料比重需接近水（如PE填料），以随水流移动避免沉积；同时需耐磨损（如聚氨酯PU填料），确保长期使用不碎裂。

二、化学性能：影响微生物活性与污染物去除

1. 亲水性与静电作用

亲水性填料（如表面改性的塑料填料）能快速吸附微生物；带正电的填料（如铁基复合填料）可增强对带负电微生物的附着，提升脱氮效率。

2. 化学稳定性与抗腐蚀性

填料需耐生物降解和化学腐蚀。例如，铝污泥复合填料经500-600℃无氧焙烧后，表面钝化且耐酸碱，适用于复杂水质。

3. 功能性组分

新型填料通过添加活性组分强化性能。如SENPs®填料缓释铁基活性组分，增强除磷过程；铁碳物化-生物耦合法填料通过微电解作用释放[Fe²⁺]和[H]，还原硝酸盐氮为N₂。

三、工艺适配性：匹配处理工艺与运行条件

1. 水力停留时间（HRT）

填料需适应工艺HRT要求。例如，SENPs®填料将水力停留时间从传统技术的2-4小时缩短至15-45分钟，降低工程投资成本。

2. 溶解氧（DO）与pH控制

在厌氧段（DO<0.2mg/L），填料需促进反硝化菌活性；在好氧段（DO>2mg/L），需支持硝化菌生长。铝污泥复合填料通过调节pH（7.0以上）优化微生物环境。

3. 抗冲击负荷能力

填料需适应水质水量波动。反硝化脱氮除磷填料对生活污水水质变化适应性强，运行稳定性高。

四、经济性与环保性：平衡成本与可持续性

1. 成本效益

填料投资需考虑初始成本与长期运行费用。SENPs®填料免去碳源投加设备投资，节约30%-70%运行成本；铝污泥复合填料以工业副产品铝污泥为原料，成本低廉。

2. 环保与资源化

优先选择可回收或副产品利用的填料。例如，铝污泥复合填料利用给水处理产生的铝污泥，减少废弃物排放；铁碳物化-生物耦合法填料通过铁粉和活性炭的特殊烧制，实现资源高效利用。

五、典型填料类型与适用场景

1. PE/PU塑料填料：比表面积大、挂膜快、耐腐蚀，适用MBBR工艺、生物接触氧化池。

2. 铝污泥复合填料：磷吸附性能强、成本低、孔隙率高，适用人工湿地、水平潜流/垂直潜流湿地。

3. SENPs®填料：免碳源投加、同步脱氮除磷、运行成本低，适用尾水深度脱氮除磷、河道排口生态化改造。

4. 铁碳物化填料：物化-生物耦合脱氮、降低出水浊度，适用人工湿地生态修复、微污染水体处理。

5. 弹性/软性填料：组装方便、造价低、空隙可变，适用水解酸化池、传统活性污泥法改造。