生物膜在填料上的附著性取決于掛膜填料表面的物理化學(xué)特性.首先是填料表面的孔隙度及粗糙度大小,表面粗糙度的大小決定著能否快速形成生物膜,粗糙度越大,掛膜越快.組合填料表面的孔隙大小也影響生物膜的附著性,較小的孔隙對(duì)微生物具有較強(qiáng)的持留作用,只有當(dāng)填料表面70%以上的孔徑大小分布處于反應(yīng)器內(nèi)最大微生物尺寸的1~5倍范圍內(nèi)時(shí),才能獲得最大生物積累.其次是組合生物填料的表面靜電作用和親水性.微生物在其生存環(huán)境的pH值條件下,一般帶有負(fù)電荷,載體表面若帶有正電荷將有利于生物固定過(guò)程的進(jìn)行.根據(jù)物理化學(xué)中體系自由能最小原則,親水性微生物易于在親水性掛膜填料表面附著,而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面的固定,彈性填料表面的親疏水性及電性可以通過(guò)對(duì)填料表面的改性來(lái)完成,或直接在填料原料加工過(guò)程中得以實(shí)現(xiàn)組合彈性填料必須具有較好的生物,、化學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性,這樣才能使得填料本身不參與系統(tǒng)內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng).生物膜在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物有些會(huì)對(duì)填料產(chǎn)生腐蝕作用.在實(shí)際應(yīng)用中,填料應(yīng)具有惰性,不參與生物膜的生物化學(xué)反應(yīng).填料本身是不可生物降解的,對(duì)環(huán)境中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出最大的惰性,對(duì)環(huán)境具有抗腐蝕能力.同時(shí),生物膜填料應(yīng)對(duì)周?chē)鷾囟茸兓a(chǎn)生惰性,在溫度變化時(shí)不發(fā)生反應(yīng)和變形.