順流式曝氣生物濾池：

水與氣（包括反硝化產(chǎn)生的N2氣）是同一流向，濾料不易發(fā)生堵塞；濾床中氧的轉(zhuǎn)移率較高；進水端氧的含量高，以滿足進水初期高的生化需氧量；反硝化過程中N2的去除率較高；濾池中的填料主要用來作為生物載體。生物體非常細小，僅為幾百個μm，具有很高的活性。

由于較大顆粒的固體物會引起濾料堵塞，而且不易被反沖洗水帶走。因此，通常在進入曝氣生物濾池前設(shè)置柵距為2-3mm的細格柵。

工藝概述：

原污水通過多孔配水層進入濾床，空氣作為氧源供生化降解。在多孔配水層中噴嘴的作用下，水和空氣被均勻分布進入濾床，然后沿著濾料間的縫隙上流。

溶解性的污染物（BOD，NH4-N）在擴散作用下進入生物體，并被生物體內(nèi)的細菌降解轉(zhuǎn)化（（NH4-N——NO3-N）

水中的懸浮物在過濾效應(yīng)下得以去除，這就是生物濾池的改良之處。由于生物濾料的表面對顆粒物截留特性優(yōu)于常規(guī)的無機濾料本身，使類似于大腸桿菌這樣細小的顆粒也能得以去除。

處理后的水通過設(shè)在濾池上部的出水堰流入出水槽。

濾池的設(shè)計與結(jié)構(gòu)型式：

根據(jù)原污水的水質(zhì)（污染負荷）確定上升流速。典型的上升流速為：

4-6m/h用于去除BOD和前置反硝化；

4-20m/h用于硝化；

10-30m/h用于后置反硝化。

BAF一般采用混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是規(guī)模較大的處理廠。濾池的過濾面積一般為10-90m2，大至140 m2的濾池也已建成。濾池通常布置成一排，以減少管廊的長度。濾池的出水槽并排布置，使其具有足夠的長度滿足出水要求。管廊的長度取決于濾池所需管道及水槽。因此，管廊的長度一般為濾池長度的1.2~1.5倍。噴嘴層的高度取決于濾池的大小，為了使濾池在運行和反沖洗過程中具有較佳的水力條件，一般取噴嘴層的高度為1.1~1.5m。濾料上的水深取值為1.1~1.3m。噴嘴層采用混凝土預(yù)制以便于施工，而后安裝在濾池內(nèi)的梁架上并與濾池壁密封。噴嘴層的安裝水平度要求極高，水平度不夠會引起布氣不均。噴嘴用特殊的PE材質(zhì)制作，用于收集和配置水與氣。采用絲口方式與噴嘴層預(yù)埋件相接。

濾料：

安裝在濾池中的濾料具有雙重作用：作為生物載體，利用生物對溶解有機污染物（BOD）進行降解；作為濾料，去除懸浮物。

生物濾料介質(zhì)可直接源自于自然界，只需經(jīng)過簡單的篩選便可獲得所需的粒徑分布，經(jīng)過人工粒化、加熱和篩選獲得更精良的濾料。

膨脹粘土作為濾料介質(zhì)，其主要特點如下：

價格合理
機械強度高，使用壽命長
低密度，要求反沖洗流速低
生物處理有機物去除率高
不易堵塞，即使在前置反硝化（如前所述）或者是后置反硝化（最易發(fā)生生物堵塞處）這樣不利的條件下也不易堵塞。
濾速高（對于后置反硝化流速可達20m/h）
濾料損耗率低（<每年少于3%）
大量的運行都取得了理想的結(jié)果

濾料介質(zhì)特性：

粒徑、有效粒徑、均勻系數(shù)、比密度、耐磨損等。

濾料粒徑的選?。?/p>

對于碳的去除，粒徑可選用3~5mm，對于懸浮物濃度低，需進行硝化的污水，選用的粒徑為2.5~4mm。

濾層厚度的選擇：一般是將濾層設(shè)置為3~4m。

濾層的安裝方式：

直接從濾池頂部將濾料安置在配水層上；在配水層上設(shè)置20~30cm的砂礫層。

曝氣：

曝氣管的布置方式有設(shè)在配水層下或上這二種。設(shè)在配水層下具有投資省的優(yōu)點，原因在于無需另外增設(shè)曝氣器。另外，設(shè)在配水層上的穿孔曝氣管是埋置在濾料中，曝氣管損壞后不易更換。因此，不帶曝氣器的布氣方式具有更小的運行風(fēng)險。

相反方面，在配水層上的布氣管上加設(shè)穿孔管或曝氣器可略提高氧的轉(zhuǎn)移效率，可降低運行費用。在香港計劃對這二種供氧方式進行試驗。

一般認為，曝氣生物濾池用于污水處理時，氧的轉(zhuǎn)移效率在15~20%，這與氣水比、耗氧速率、水與氣的流經(jīng)速率有關(guān)。

反沖：

為了去除污泥和濾料上的剩余生物體，濾池需定時反沖。反沖洗周期與進水水質(zhì)（BOD、SS等濃度）和濾池的運行參數(shù)（濾速、濾料粒徑）相關(guān)。多數(shù)情況下，反沖洗周期在24~36小時之間，有時也有16~36小時。

通常反沖洗計時時間是上一周期沖洗結(jié)束清零后開始。然而，為防止濾池堵塞，也可利用配水層下的壓力變化作為控制參數(shù)，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，反沖開始。設(shè)計和運行中，濾池的總水頭損失控制在2.5~3.0m（包括管道和配水層等）。

根據(jù)濾池的運行特征確定其反沖洗水的流速，一般定為20~35m/h。

反沖洗水用量及廢水產(chǎn)生量一般為每次每m2濾池面積10~11 m3

空氣流速為80~100Nm/h

反沖洗歷時一般為35~45分鐘，包括閥門的啟閉。

反沖洗出水中的SS濃度為500~1000mg/l，非常容易用沉淀的方法從水中分離出SS，生物處理產(chǎn)生的生物體，其污泥的容積指數(shù)通常為50~80ml/g。

處理水質(zhì)：

盡管較難用一般的方法來描述BAF的處理特性，但對于一般的城市污水，如果生物濾池用于預(yù)處理后的二級處理措施，或作為多級生物濾池串聯(lián)應(yīng)用，其處理后的出水水質(zhì)如下表所示，

其它細節(jié)部分：

為了減少人工操作和處理風(fēng)險，BAF的控制通常由中央控制系統(tǒng)來執(zhí)行，尤其是反沖洗過程。對于不同的進水量，可分別采用下述措施：進水流量低于最小值，濾池處于備用狀態(tài)；進水量或負荷超過最大設(shè)計值，將進水均勻地配入每個生物濾池中。