哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

还可进行硝化、脱氮除磷，并具有去除有毒有害物质的作用。曝气生物滤池最大的优点就是将生物降解作用和悬浮固体的截留作用置于同一个反应器中完成，这样可取消后续的二沉池，并节省了污泥回流系统，使处理工艺显著简化。此外，曝气生物滤池可承载较高的有机物负荷和水力负荷，且水力停留时间较短，具有能耗和运行成本低、操作管理简单、出水水质优良等优点[19-22]。

曝气生物滤池基于普通生物滤池而发展起来的，可看做是普通生物滤池的一种变形，也可看做是生物接触氧化法的一种变形。在曝气生物滤池中，装填比表面积较高的颗粒性填料，为微生物的生长繁殖提供所需的载体，在滤料底部进行鼓风曝气，空气、污水、和填料上生物膜三相接触，通过生物作用将污染物降解，同时颗粒状填料也可起到过滤截留的效果。

自90年代开始，我国也开始对曝气生物滤池技术开展相关研究[23-25]，目前已将该技术成功应用于多个大、中、小型的污水处理工程。曝气生物滤池的特殊有点受到学术界与工程界越来越广泛的青睐。

1.3.2 曝气生物滤池形成过程及特点

1.3.2.1 生物膜的形成

生物膜属于高度亲水的异质体系，在膜表面以及一定深度的内部生长着大量的微生物和微型动物，并形成有机污染物—细菌—原生动物—后生动物的食物链。

生物膜是由大量微生物构成的粘性物质。当污水在载体表面流过时，微生物和载体表层富含的物质相结合，并且固定。于是，载体表面逐渐形成了微生物膜，即生物膜[26]。同时，污水源源不断的流经载体，污废水中富含的有机物质作为微生物的生长的底物。通过水体搅动以及外加曝气，氧气在微生物膜内部得以传递、扩散等，这些均利于微生物对有机底物的氧化降解作用的进行。同时，生物膜中也拥有大量丝状菌，它们相互交织并延伸于废水中，使得生物膜以立体结构存在于载体表面。

根据Characklis的研究，经过物理、化学和生物过程复合作用，在载体表面逐渐积累形成生物膜。该过程主要包括：

（1）含有机底物的废水流经载体，使得生物膜吸收到有机质；

（2）含浮游微生物的废水流经载体，浮游微生物表面在载体表面形成不可逆吸附；

（3）生物膜内部的各种微生物对废水中有机物、氮磷等物质的利用与转化。 当污废水中含有充足的营养物（如可生化有机物、氮磷）、微量元素和氧气