曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、占地面積小、投資少、不會(huì )產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但它對進(jìn)SS要求較嚴(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因此對進(jìn)水需要進(jìn)行預處理。同時(shí)，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。

曝氣生物濾池（簡(jiǎn)稱(chēng)BAF）技術(shù)是在充分吸取國外曝氣生物濾池優(yōu)點(diǎn)的基礎上而發(fā)展起來(lái)的，它的最大特點(diǎn)是使用一種新型的球形陶粒填料，在其表面及開(kāi)口內腔空間生長(cháng)有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜吸收污水中的有機污染物作為其自身新陳代謝的營(yíng)養物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水同為上向流態(tài)，使廢水中的有機物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物膜的活性。

曝氣生物濾池處理污水的原理是反應器內濾料上所附生物膜中微生物氧化分解作用，濾料及微生物膜的吸附阻留作用和沿著(zhù)水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及微生物膜內部微環(huán)境的反硝化作用。

根據曝氣生物濾池中的水流流向，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實(shí)際工程中應用較多。

曝氣生物濾池反應器為周期運行，從開(kāi)始過(guò)濾到反沖洗完畢為一個(gè)完整的周期。具體過(guò)程如下：

經(jīng)預處理的污水從濾池底部進(jìn)入濾料層，濾料層下部設有供氧的曝氣系統進(jìn)行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，有機物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時(shí)實(shí)現部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統。

隨著(zhù)過(guò)濾的進(jìn)行，由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來(lái)越多，截留的SS不斷增加，在開(kāi)始階段濾池水頭損失增加緩慢，當固體物質(zhì)積累達到一定程度，使水頭損失達到極限水頭損失或導致SS發(fā)生穿透，此時(shí)就必須對濾池進(jìn)行反沖洗，以除去濾床內過(guò)量的微生物膜及SS，恢復其處理能力。

曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水為經(jīng)處理后的達標水，反沖洗空氣來(lái)自于濾板下部的反沖洗氣管。反沖洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣，先單獨氣沖，然后氣水聯(lián)合沖洗，最后進(jìn)行水漂洗。反沖洗時(shí)濾料層有輕微膨脹，在氣水對濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離，沖洗下來(lái)的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池，反沖洗排水回流至預處理系統。

曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下特點(diǎn)：

1具有較高的生物濃度和較高的有機負荷

曝氣生物濾池采用的為粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長(cháng)環(huán)境，易于掛膜及穩定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量（可達10～15g/l），高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大，進(jìn)而減少了池容積和占地面積，使基建費用大大降低。

2工藝簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好

由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超過(guò)10mg/l，因此可省去二沉池，進(jìn)而降低基建費用。因進(jìn)行周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現為生物膜較薄，活性較高。有時(shí)即使生物處理發(fā)生故障，在短期內其物理作用機理仍可保證高質(zhì)量的出水。BAF的處理出水不但可以滿(mǎn)足排放標準，同時(shí)可用于回用。

3抗沖擊負荷能力強

4氧的傳輸效率高

曝氣生物濾池中氧的利用率可達20%～30%，曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是：①因濾料粒徑小，氣泡在上升過(guò)程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧的利用率；

②氣泡在上升過(guò)程中，由于濾料的阻擋和分割作用，使氣泡必須經(jīng)過(guò)濾料的縫隙，延長(cháng)了其停留時(shí)間，同樣有利于氧的傳質(zhì)；

③理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。

5易掛膜、啟動(dòng)快

BAF調試時(shí)間短，一般只需7～12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長(cháng)在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失，使其運行管理簡(jiǎn)單。BAF在短時(shí)間內不使用的情況下可關(guān)閉運行，一旦通水并曝氣，可在很短時(shí)間內恢復正常運行，這一特點(diǎn)說(shuō)明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。

6菌群結構合理

傳統活性污泥法中，微生物分布相對均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的優(yōu)勢菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個(gè)池子中發(fā)生。

7自動(dòng)化程度高

由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些先進(jìn)的自動(dòng)化設備如液位傳感器、在線(xiàn)溶氧測定儀、定時(shí)器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品的出現，使得曝氣生物濾池系統運行管理自動(dòng)化得以順利實(shí)現。

曝氣生物濾池系統可以對進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水中溶解氧濃度進(jìn)行在線(xiàn)檢測，并通過(guò)PLC控制系統方便地調整曝氣時(shí)間的長(cháng)短，控制風(fēng)機的供氧量，做到優(yōu)化運行，PLC系統對濾池進(jìn)行自動(dòng)反沖洗。

通過(guò)不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區分布，使濾池在除碳的同時(shí)可進(jìn)行硝化和反硝化。其原理是通過(guò)對兩組濾池或同一座濾池內分別人為地造成好氧、兼氧的生物環(huán)境，不僅能去除一般有機物和懸浮固體，而且具有較好脫氮功能。

為了實(shí)現硝化、反硝化，必須在各段濾池中連續測定溶解氧數值，并加以控制調節。在C/N池和N池中的曝氣階段需要不斷調節溶解氧水平，使溶解氧達到較高水平（約2～3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧達到較低水平（約0.2～0.5mgO2/l）。

根據本工程的的進(jìn)水和排水水質(zhì)要求，只要求進(jìn)行氨氮的硝化，不需進(jìn)行反硝化脫氮，所以只需建設C/N池和N池。

9構筑物模塊化，有利于今后的擴建

曝氣生物濾池單元為模塊化結構，可較好滿(mǎn)足城市污水處理廠(chǎng)分期建設的要求。