曝氣生物濾池根據(jù)正常運(yùn)行時(shí)污水流向，分為上向流式和下向流式兩種，早期多采用下向流式，現(xiàn)在多采用上向流方式(即采用氣水同向流)，使布水、布?xì)飧泳鶆?，在水氣上升過(guò)程中把下部截留的懸浮物帶入濾池中上部，增加了濾池的納污能力，延長(zhǎng)了工作周期。上向流生物濾池下部設(shè)有進(jìn)水和反沖洗進(jìn)氣管，中上部是填料層，在填料層的下部布置生化用曝氣管，并將填料層分為上下兩個(gè)區(qū)，即好氧區(qū)和缺氧區(qū)。填料頂部裝有擋板，防止懸浮填料的流失，擋板上均勻安裝有出水濾頭。擋板上部空間為清水區(qū)，亦可作反沖洗水的儲(chǔ)水區(qū)，過(guò)濾后的清水自流入出水槽排放或入清水池回用。
凈化原理
曝氣生物濾池凈化功效主要有過(guò)濾、吸附和生物代謝。濾池工作時(shí)，濾池中的填料作為微生物附著的載體，在其表面形成的生物膜具有較好的吸附作用，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從污水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去，被生物膜所吸附；濾池底部曝氣，空氣中的氧就通過(guò)曝氣系統(tǒng)進(jìn)入水層，再通過(guò)傳質(zhì)進(jìn)入生物膜，生物膜上的高濃度微生物在氧的參與作用下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體的新陳代謝，產(chǎn)生了CO2等無(wú)機(jī)物，隨污水排到空氣中，使污水得到凈化；同時(shí)，當(dāng)污水流經(jīng)填料時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物。當(dāng)濾池運(yùn)行一定時(shí)間后，隨著截留的SS和老化的生物膜的增多，過(guò)濾水頭損失不斷增大，出水水量減少，則需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，使填料得以再生，從而進(jìn)入下一個(gè)周期，實(shí)現(xiàn)污水的連續(xù)處理。
膜生物反應(yīng)器的*性：
1) 對(duì)污染物的去除率高，抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，出水中沒(méi)有懸浮物；
2）膜生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡STR和水力停留時(shí)間HRT的分別控制，因而其設(shè)計(jì)和操作大大簡(jiǎn)化；
3）膜的機(jī)械截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負(fù)荷，降低污泥負(fù)荷，具有*的抗沖擊能力；
4）由于SRT很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低；
5）由于膜的截流作用使SRT延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物。如硝化細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時(shí)有利于提高難降解大分子有機(jī)物的處理效率和促使其*的分解；
6）MBR曝氣池的活性污泥不不會(huì)隨出水流失，在運(yùn)行過(guò)程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)；
7）較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。MBR系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個(gè)原因。這是普通生化法水處理技術(shù)形成較大的菌膠團(tuán)所難以相比的；
8）膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便；
9）MBR工藝省略了二沉池，減少占地面積；
人工生物凈化和自然生物凈化
在土地資源豐富，地價(jià)相對(duì)便宜的城鎮(zhèn)，采用人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的方法，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)有其實(shí)際意義。
主要處理工藝為：生活污水一沉淀一曝氣氧化塘一土地處理(農(nóng)業(yè)灌溉)曝氣氧化塘與土地處理都具有運(yùn)行費(fèi)用低、耗能少及管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。曝氣氧化塘能去除部分N、P、病菌和寄生蟲。
在我國(guó)西北的大多數(shù)中小城鎮(zhèn)，有可利用的土地資源，應(yīng)該大力提倡采用自然生物凈化工藝處理生活污水。
管道處理工藝
管道處理工藝是利用輸送污水的掛表到加壓作為處理設(shè)備，并在管內(nèi)充癢，使污水在輸送過(guò)程中進(jìn)行生物處理，以減輕管道末端污水處理廠的負(fù)擔(dān)。生活污水處理廠只需建設(shè)沉淀池，不用活性污泥回流，管道處理能力可在較大范圍內(nèi)靈活變化，與普通活性污泥法比較，可節(jié)約投資40％，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，適用與污水輸送距離較遠(yuǎn)的城市(管道長(zhǎng)度需6km—l 0km)。
膜生物反應(yīng)器的構(gòu)造
1、進(jìn)水井：進(jìn)水井里設(shè)置溢流口和進(jìn)水閘門，在來(lái)水量超過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷或者處理系統(tǒng)發(fā)生事故的情況下，關(guān)閉進(jìn)水閘門，污水直接通過(guò)溢流口就近排入河道或者市政管網(wǎng)。
2、格柵：污水中經(jīng)常含有大量雜物，為了保證膜生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，必須將各種纖維、渣物、廢紙等雜物攔截在系統(tǒng)之外，因此在膜生物反應(yīng)器前設(shè)置格柵，定期將柵渣清理干凈。
3、調(diào)節(jié)池：收集的污水水量和水質(zhì)都是隨著時(shí)間變化的，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低運(yùn)行負(fù)荷，需要對(duì)污水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)解，因此在進(jìn)入生物處理系統(tǒng)前設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)需要定期清理沉淀物。調(diào)節(jié)池一般設(shè)置溢流，在負(fù)荷過(guò)大的情況下，保證系統(tǒng)的運(yùn)行正常。
4、毛發(fā)聚集器：在中水處理系統(tǒng)內(nèi)，由于收集的洗浴廢水內(nèi)含有少量的毛發(fā)和纖維，不清理干凈，會(huì)對(duì)水泵和膜生物反應(yīng)器反應(yīng)器造成堵塞，降低處理效率，并可能終造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，因此在中水處理系統(tǒng)內(nèi)需要設(shè)置毛發(fā)過(guò)濾器。
5、膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池：在膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池里進(jìn)行著有機(jī)污染物的降解和泥水的分離。作為處理系統(tǒng)的核心部分，反應(yīng)池里面包括微生物菌落、膜組件、集水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)。
6、消毒裝置：根據(jù)出水的要求，膜生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)有消毒裝置，可自動(dòng)控制加藥量。
7、計(jì)量裝置：為了能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行良好，需要采用一定的計(jì)量裝置進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)控制。計(jì)量控制儀器包括流量計(jì)和水表等。
8、膜生物反應(yīng)器電控裝置：電控箱安裝于設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)。主要控制進(jìn)水泵、風(fēng)機(jī)和抽吸泵。控制有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種形式。進(jìn)水泵在PLC控制下，根據(jù)各反應(yīng)池水位情況，自動(dòng)運(yùn)行。抽吸泵運(yùn)行按預(yù)設(shè)時(shí)間周期間歇控制，當(dāng)膜生物反應(yīng)器反應(yīng)池低水位時(shí)，抽吸泵自動(dòng)停止，以保護(hù)膜組器。
人工生物凈化，是人為的創(chuàng)造條件使微生物大量繁殖，人工馴化微生物，利用微生物質(zhì)新陳代謝降解水中有機(jī)物的方法，是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)生活污水二級(jí)處理的主體工藝。主要優(yōu)點(diǎn)為：處理效果穩(wěn)定，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)處理效率，處理工藝占地面積小。主要缺點(diǎn)為：投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、管理復(fù)雜，需操作人員較多。
主要處理工藝如下：生活污水一沉淀(或氣浮)一生物膜法一生物濾池(生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化、活性污泥法)一曝氣池(氧化溝)一沉淀(或氣浮)一消毒一出水
自然生物凈化處理
自然生物凈化處理，主要利用土壤在的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物濃度降低。主要優(yōu)點(diǎn)為：投資低(征地費(fèi)l萬(wàn)元／hm 的情況下)、運(yùn)行費(fèi)用低、管理簡(jiǎn)單、需要的操作人員少?？梢詥为?dú)使用，也可相互組成聯(lián)合處理系統(tǒng)。缺點(diǎn)為：占地面積大。主要處理工藝如下：生活污水一沉淀一氧化塘(土地處理)一快速滲濾(滿速滲濾、地表漫流)
膜生物反應(yīng)器的特點(diǎn)：
(1)出水水質(zhì)好，穩(wěn)定性高膜過(guò)渡出水使得膜生物反應(yīng)器內(nèi)獲得比普通活性污泥法高得多的生物濃度，*地提高了生物降解能力和抗負(fù)荷沖擊能力。同時(shí)，污泥停留時(shí)間較長(zhǎng)，這也為難降解有機(jī)物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物得以在反應(yīng)器內(nèi)繁殖富集，特別是對(duì)難降解有機(jī)物和氨氮的去除可以取得理想效果。另一方面，膜生物反應(yīng)器膜分離對(duì)小于膜孔徑有機(jī)大分子物質(zhì)的截留作用，能夠確保濾后出水在除菌、消除懸浮物和降低BOD方面很穩(wěn)定。
(2)占地少膜生物反應(yīng)器可以維持較高的污泥濃度，通常MLSS為8～20g/L，是傳統(tǒng)生物處理的2.5～5倍，同時(shí)系統(tǒng)省去了二沉池和污泥回流設(shè)備，因而占地面積省。
(3)膜生物反應(yīng)器操作維護(hù)簡(jiǎn)單膜分離單元工藝簡(jiǎn)單，出水和運(yùn)行不受污泥泥膨脹等因素的影響，操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制管理。
(4)膜生物反應(yīng)器污泥處水費(fèi)用低系統(tǒng)污泥濃度高，泥齡長(zhǎng)，這意味著排泥量少，產(chǎn)泥量?jī)H占傳統(tǒng)工藝的30%，這對(duì)后續(xù)的污泥處理極為有利。
膜生物反應(yīng)器(MBR)主要應(yīng)用于城市污水的回收凈化，污水經(jīng)MBR處理后，出水水質(zhì)已達(dá)到建設(shè)部《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，可直接用于綠化、沖洗、消防、樓房中水回用補(bǔ)充觀賞水體等非飲用水的目的，MBR具有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在城市污水和工業(yè)廢水處理與回用等方面已得到了應(yīng)用。 
膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜的分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制。
生物膜自然凈化工藝
生物膜自然凈化是移植生物膜技術(shù)，采用厭癢菌和兼性菌處理生活污水。具有運(yùn)行費(fèi)用低，幾乎不耗能的特點(diǎn)，適合在旅游區(qū)和居民區(qū)生活污水處理中采用。
深井曝氣
深井曝氣是以一深井為曝氣池的高效率活性污泥工藝，井直徑l m 一6 m ，深度50m一100m。一般利用廢井進(jìn)行改造，投資費(fèi)用較低。深井曝氣具有很高的充癢能力，并能維持很高的混合液污泥濃度，處理效率較普通曝氣法提高約5倍，電耗節(jié)省40％-50％。其主要優(yōu)點(diǎn)是高效、低耗、占地少，是目前國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用較好的處理方法。
生活污水處理工程
曝氣生物濾池處理礦區(qū)生活污水
曝氣生物濾池是生物接觸氧化和過(guò)濾技術(shù)相結(jié)合的一種污水處理工藝，其特點(diǎn)是不設(shè)二沉池通過(guò)反沖洗實(shí)現(xiàn)再生，處理負(fù)荷高，出水水質(zhì)好占地面積省。世界上首座曝氣生物濾池于1981年在法國(guó)靠近巴黎的一個(gè)污水處理廠建成投產(chǎn)，由于其良好的性能，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，隨后在歐洲各國(guó)得到廣泛應(yīng)用。法國(guó)OTV公司、得利滿公司德國(guó)菲力普穆勒公司等均把它作為優(yōu)勢(shì)技術(shù)在*推廣。美國(guó)和加拿大等美洲國(guó)家是在20世紀(jì)80年代末引進(jìn)此技術(shù)，日本和韓國(guó)也先后引進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)。目前世界上已有上千座大小各異的污水處理廠應(yīng)用了這種工藝。在我國(guó)對(duì)曝氣生物濾池技術(shù)的研究和應(yīng)用工作開(kāi)展較晚，目前正處于推廣階段。
膜生物反應(yīng)器參數(shù)：
膜生物反應(yīng)器參數(shù)---膜
膜生物反應(yīng)器的材料分為有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種。膜生物反應(yīng)器曾遍采用有機(jī)膜，常用的膜材料為聚乙烯、聚丙烯等。分離式膜生物反應(yīng)器通常采用超濾膜組件，截留分子量一般在2—30萬(wàn)。膜生物反應(yīng)器截留分子量越大，初始膜通量越大，但*運(yùn)行膜通量未必越大。
膜生物反應(yīng)器參數(shù)---操作方式
當(dāng)膜選定后，真物化性質(zhì)也就確定了，因此，操作方式就成為影響膜生物反應(yīng)器膜污染的主要因素。不僅污泥濃度、混合液粘度等影響膜通量，混合液本身的過(guò)濾性能，如活性污泥性狀、生物相也影響膜生物反應(yīng)器膜通量的衰減。有研究表明：粉末活性炭（PAC）與絮凝劑的加入有助于改善泥水分離性能，形成體積更大、粘性更小的污泥絮體，減少了膜堵塞的機(jī)會(huì)。但絮凝劑的過(guò)量加人會(huì)造成污泥活性受到限制，影響反應(yīng)器的處理能力和處理效果。