曝氣生物濾池作為污水處理廠中的主要處理區(qū)，具有有機負荷高、占地面積小、投資小、處理效率高和出水水質好等優(yōu)點。BAF的濾料是影響其處理效果的關鍵因素之一，也是影響水處理成本的主要因素之一。在BAF?中應用比較廣泛的是陶粒濾料，具有生物附著性強、掛膜性能良好、水流流態(tài)好、反沖洗容易進行和截污能力強等優(yōu)點。天然沸石具有較大的孔隙率和比表面積，因而具有較大的微生物附著表面，特別是沸石對NH3-N有較強的選擇性離子交換能力，在沸石表面有生物膜時仍具有交換NH3-N的能力，故以沸石為濾料的BAF具有較強的抗NH3-N?沖擊負荷能力。研究者進行專門的試驗，采用天然沸石和粘土陶粒這2種濾料應用于BAF，考察其對污水廠二級出水深度處理的能力，以回用電廠作冷卻水為目的，并對這2種濾濾料在處理能力、工藝運行和工程經濟等方面進行比較，從而對以后的工程試驗進行有益的探索。

試驗進水為城市污水二級生物處理出水，其水質的主要特點是 COD 偏低， NH3-N 含量比較高，可生化性差。

因進水有機物少，可生化性差，故采用接種掛膜法。將活性污泥導入濾柱，并加入營養(yǎng)液悶曝?4 d，然后掛膜培養(yǎng)。當NH3-N?去除率穩(wěn)定時認為啟動結束，進入穩(wěn)定運行階段。根據回用水水質標準，確定試驗的主要去除目標是COD和NH3-N。

濾料表面的粗糙程度對微生物附著影響很大，為了更好地觀察這2種濾料的表面狀況，用掃描電鏡分別在25倍和5000倍條件下觀察沸石顆粒和粘土陶粒這2種濾料。

沸石顆粒表面非常粗糙，布滿了很多凹陷的小孔穴，直徑在 1～30 μm。一般來說，球菌個體大小在 0.5～2 μm，桿菌一般長 1～5μm、寬 0.5～1 μm，因此沸石表面這許許多多的孔穴非常適合細菌附著，并且增加了沸石的比表面積，可提高附著的微生物量，有利于提高 NH3-N 的去除率。 從圖 2 可以看到，粘土陶粒表面非常粗糙，密密麻麻的分布有很多孔洞。但是這些孔洞大小不均，有的孔洞非常小，有的孔洞甚至直徑達到200 μm 以上。細菌的生長主要依賴直徑比較大的孔洞，微孔過多對細菌的生長作用不大，這些大小不均的孔洞非常有利于微生物附著在上面生長。

在開始掛膜初期，沸石表面硝化生物膜還沒有長成，沸石對?NH3-N?的高去除率主要是由離子交換吸附作用造成的。按照前期所作的靜態(tài)試驗，根據沸石的交換容量估算，大概?12 d?左右濾柱的沸石交換能力達到飽和。但是到第20天開始NH3-N的含量突然上升，其中的原因一方面是污水廠曾經停產斷水2d；另一方面，沸石表面逐漸所生長的生物膜對NH3-N也有一定的去除作用，但是在沸石沒有達到吸附飽和之前，對NH3-N?的主要去除作用還是由沸石的離子交換吸附來完成的。隨著啟動掛膜的進行，濾料表面硝化菌逐漸生長，硝化作用逐漸增強，出水NH3-N?含量則逐漸下降，這時硝化菌可以利用從沸石表面被交換下來的?NH3-N，當硝化菌的生物量穩(wěn)定之后，出水NH3-N也就達到穩(wěn)定，掛膜基本完成。

而對于陶粒來說，污水廠二級出水可生化性比較差，有機物含量低。可以看出，啟動開始，BAF對COD的去除率就不是很高，整個過程平均COD去除率為11.67%，去除效果依賴于進水?COD?的變化，但其出水的?COD?呈現持續(xù)下降的趨勢。

生物膜是?BAF?工藝的關鍵部分，掛膜的成功與否直接影響到?BAF?的處理效果。同時掛膜的難易程度也對BAF的應用產生一定的影響。尤其是硝化菌世代時間比較長，培養(yǎng)掛膜比較困難。在沸石BAF試驗中，沸石對NH3-N?有較大的交換吸附容量，因此沸石BAF啟動開始時出水NH3-N?含量就保持在一個較低的水平；啟動期間，出水NH3-N的質量濃度平均為?2.62 mg·L-1，最高為7.54 mg·L-1，所以，采用沸石作為濾料填料，在離子交換吸附和生物膜硝化的共同作用下，出水?NH3-N含量會一直保持在比較低的水平。而陶粒對?NH3-N沒有選擇性吸附能力，對?NH3-N?的去處完全是通過濾料表面所附著生長的生物膜來完成，所以在啟動掛膜過程中，初期生物膜還沒有長成，出水NH3-N含量會很高，隨著生物膜的逐漸生長，出水NH3-N含量才會逐漸降低。天然沸石在我國分布廣泛、儲量巨大、品質優(yōu)良。目前粘土陶粒的價格比天然沸石的價格高，因此綜合考慮，可以選擇沸石作為BAF的濾料達到良好的處理效果與經濟效益。