曝气生物滤池分为上向流式和下向流式。下面以下向流式为例介绍其工作原理。曝气生物滤池的主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗系统等五个部分。池底设承托层，其上部则是滤料层（一般为粒径较小的粒状滤料）。在承托层设置曝气用的空气管和空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。
曝气生物滤池（BAF－Biological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filters），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池。国外在二十世纪二十年代开始进行研究，于八十年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。
污水从池上部进入滤池，并通过由填料组成的滤层，在填料表面形成有微生物栖息的生物膜。在污水滤过滤层的同时，空气从填料底部通入，并由填料的间隙上升，与下流的污水相向接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。在微生物的新陈代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到处理。
污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥，被填料所截留。因此，滤层具有二次沉淀池的功能。运行一定时间后，因水头损失增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，一般釆用气水联合反冲，反冲水通过反冲水排放管排出后，回流至初沉池。
其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。
一般说来，曝气生物滤池具有以下特征：
（1）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭、无烟煤滤料、改型聚胺酯等。
（2）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气。
（3）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。
（4）具有生物氧化降解和截留SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。
（5）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。
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