一、滤池容积负荷

下表为曝气生物滤池的有关负荷，供参考。

负荷类别	碳降解	硝化	反硝化
水力负荷 /[m³/(㎡·h)]	2~10	2~10
最大容积负荷 /[kgX/(m³·d)]	3~6	＜1.5（10℃）	＜2（10℃）
	3~6	＜2.0（20℃）	＜5（20℃）

曝气生物滤池的有关符合

（碳降解、硝化、反硝化时，X分别代表BOD5、氨氮、硝态氮。）

二、曝气生物滤池的特点

曝气生物滤池有它的最佳适用范围 ，曝气生物滤池的主要优点有以 下几个方面：

(1)占地较小；

(2)处理效果好；

(3)处理效果稳定。

其主要缺点是：预处理要求较高，产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性差。

三、应用

曝气生物滤池主要由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成。其工作原理、计算方法、设计参数（有机负荷 、过滤滤速、水力停留时间、滤料性能、生物氧化需氧量、气水反冲强度等）、池容大小等因素的确定，是工艺设计中要解决的主要问题。

（一）主要参数的选取

1.容积负荷(Lv)

容积负荷(Lv)包括BOD5、COD容积负荷与硝化负荷，BOD5容积负荷一般取2 ~6kgBOD5/(m³•d); COD容积负荷一般取4~12kgCOD/(m³•d )。容积负荷取值与进水、 出水水质密切相关，有机物容积负荷越高，出水中有机物剩余浓度也越大。当污水要求出水BOD5为10~20mg/L, Lv可取3.5~5kgBOD5/(m³•d);当要求出水BOD5为5~10mg/L时，Lv则应为2.5~3.2kgB0D5/(m³•d)。当Lv>3时，NH3-N的去除受抑制；Lv> 4时,NH3-N的去除受明显抑制。有硝化脱氮要求时，还应考虑硝化负荷，一般为0. 3~0. 8kgNH3-N/(m³•d)。故应根据原水性质及处理要求选取合适的容积负荷。

2.水力负荷

水力负荷一般在3~6m³(㎡•h)之间，可以用来作为设计的核定与验算参数。

3.生物反应过滤区

生物反应过滤区由生物过滤层和承托层两部分组成。生物过滤层由颗粒状滤料（轻质陶粒、无烟煤、石英砂、轻质塑料粒等）组成。滤料选择除粒度、密度、空隙率、机械强度、化学稳定性、不含毒、害物质等方面的要求外，最重要的是比表面积。比表面积越大，单位滤料中生长的微生物量越多，生化处理效率越高。材质可用轻质陶粒、无烟煤、石英砂、塑料等。从目前对各种滤料的试验、使用情况看，轻质陶粒与其它滤粒相比，由于其表面粗糙，微孔发达，比表面积大(100~400㎡/m³) ,吸附能力强等特点，适合于用作污水处理，因此，曝气生物滤池多选用轻质陶粒作为滤料。滤料粒径宜采用直径3~5mm,滤层高度一般为1.5~2.5m,滤速0. 8~3m/h。在生物过滤层底部铺有卵石承托层，其作用是防止过滤层的滤料进入底部配水系统造成流失，并保证反冲洗配水均匀。卵石的粒径自上而下逐渐增大，气水反冲洗系统都设在承托层中，其厚度大小由气水反冲洗所需干管管径和布水布气支管的设置情况计算确定。砾石承托层建议分为2~4mm、4~8mm、8~16mm三层布置，每层厚 50~100mm。

4.反冲洗

在运行周期内，随着时间的延续，滤层中的空隙逐渐被新生长的生物固体和悬浮固体堵塞，滤层水头损失增加，当达到一定程度（过滤水位升高0.3~0.5m)时，需进行反冲洗。为保证有效冲洗，必须有合理的配水、配气系统，并保证其均匀性。因此，反冲洗装置采用大阻力配水系统，均匀的配气系统，在承托层中均匀地布置多排穿孔配水管和配气管。反冲洗空气量可由式 (1)计算。

     Q气=S×q1                            (1)

式中      Q气—反冲洗用气量；

S—需要冲洗的滤池面积，㎡；

q1—反冲洗空气强度，一般取10~20L/(s•㎡)。

反冲洗用水址可由式 (2)计算：

   Q水= S×q2                               (2)

式中      Q水一反冲洗用水量；

           q2一反冲洗水强度，一般取5. 0~10L/(s•㎡)。

反冲洗水使用曝气生物滤池正常工作时出水，由水泵加压供给，反冲洗水头由式3计算

                                                                                                                               H=h0+ h1+h2+h3+h4+h5                      (3)

式中      H—反冲洗需要的水头，m; 

h0一冲洗排水槽顶与反冲洗水池最低水位的高程差，m;

h1—反冲洗水池与滤池间冲洗管道的沿程与局部水头损失之和，m;

h2一管式大阻力配水系统水头损失，m , h2 = (q2/10aµ)2/2g(a为配水系统开孔比，a=0.25%;µ,为孔口流量系数，µ=0.68);

h3—承托层水头损失，m, h3=0. 022Haq2（Ha为承托层厚度，m);

h4—过滤层在冲洗时的水头损失，m, h4=[(ρ1/ρ)-1](1-m0)Hb, (ρ1为滤料的密度，陶粒滤料ρ1= 1.2t/m³;ρ为水的密度，ρ= 1t/m³; m0为滤料膨胀前的空隙率，陶粒m0= 0. 55;Hb为滤料层膨胀前的厚度，m);

h5—备用水头，一般取1. 5~2m。

曝气生物滤池可分为若干个可以单独操作运行和轮流反冲洗的单元，分格的数量至少不应低于两格。处理的水量越大，分格的数橙相应增多，当一格因反冲洗而停止工作时，其它各格的负荷增加不多，仍能保持正常工作。反冲洗排水经收集后，进入冲洗排水池，由潜水泵输送到预处理构筑物处理。

5.曝气系统

为保证曝气生物滤池正常运行，需供给足够的空气量，以满足生化反应所需的氧量。污水中有机物、悬浮物的去除，氨氮的硝化都是在生物过滤层中进行的，所需要的氧量主要包括有机物的降解和氨氮的硝化。因此，生化反应需供给的空气量可由式(4)计算：

                                                                                                                                     Q=A×ΔS(BOD)+ B×ΔP(BOD)+4.57XN/(0.3×0.6×24×EA)      (4)

式中    Q一生化反应需供给的空气量，m³/h;

ΔS(BOD)—溶解性BOD去除量，kg/h;

ΔP(BOD)一颗粒性BOD去除量，kg/h;

A,B—分别为去除每kg溶解性BOD、颗粒性BOD需要的空气量，m³/kg;

XN—污水中氨氮去除量，kg/d;

EA —氧利用率，一般取20%;

0.3一空气中氧气含量的近似值；

0. 6—空气的转化系数。

曝气生物滤池需要的空气量由鼓风机供给，通过布设在池内的穿孔曝气管均匀地进入反应层，穿孔曝气管管径大小依据需要空气量和流速要求计算确定。

6.滤头开孔率与滤头防堵

曝气生物滤池通常采用小阻力配水系统（长柄滤头）。滤池进水虽然已经预处理，其中的悬浮物质仍然较多，且较粗大，特别是生活污水粘稠物质多，水中混有许多塑料薄膜碎片，对滤头危害很大。为了避免堵塞，滤头缝隙应比给水滤头宽(2~2.5mm),每个滤头缝隙总面积约250~350m㎡。开孔比可比给水滤池大，约0.011~0.015,开孔比过大除了影响反冲洗均匀性外，还导致配水配气稳定性下降。配气孔直径2~2. 5mm,位置应在滤杆丝扣之下或与滤板底面平，它与滤杆下端的配水条形孔的距离应保持150~200mm以上。上向流曝气生物滤池从滤板下进水，水中含较多悬浮物（特别是塑料薄膜碎片），长期运行滤头堵塞难以避免，一旦出现很难清洗，因此设计时除考虑在池壁滤板底高度下设检修人孔外，必要时，还应考虑利用滤池水位迅速从上而下逆向冲洗滤头把堵塞物排走的相应措施。