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(jī)負(fù)荷高、占地面積小、投資小、處理效率高和出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。BAF的濾料是影響其處理效果的關(guān)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(yīng)用比較廣泛的是陶粒濾料，具有生物附著性強(qiáng)、掛膜性能良好、水流流態(tài)好、反沖洗容易進(jìn)行和截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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Zeolite對(duì)NH3-N有較強(qiáng)的選擇性離子交換能力，在沸石表面有生物膜時(shí)仍具有交換NH3-N的能力，故以沸石為濾料的BAF具有較強(qiáng)的抗NH3-N?沖擊負(fù)荷能力。研究者進(jìn)行專門的試驗(yàn)，采用天然沸石和粘土陶粒這2種濾料應(yīng)用于BAF，考察其對(duì)污水廠二級(jí)出水深度處理的能力，以回用電廠作冷卻水為目的，并對(duì)這2種濾濾料在處理能力、工藝運(yùn)行和工程經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行比較，從而對(duì)以后的工程試驗(yàn)進(jìn)行有益的探索。

試驗(yàn)進(jìn)水為城市污水二級(jí)生物處理出水，其水質(zhì)的主要特點(diǎn)是 COD 偏低， NH3-N 含量比較高，可生化性差。

因進(jìn)水有機(jī)物少，可生化性差，故采用接種掛膜法。將活性污泥導(dǎo)入濾柱，并加入營(yíng)養(yǎng)液悶曝?4 d，然后掛膜培養(yǎng)。當(dāng)NH3-N?去除率穩(wěn)定時(shí)認(rèn)為啟動(dòng)結(jié)束，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段。根據(jù)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確定試驗(yàn)的主要去除目標(biāo)是COD和NH3-N。

濾料表面的粗糙程度對(duì)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(lái)說(shuō)，球菌個(gè)體大小在 0.5～2 μm，桿菌一般長(zhǎng) 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(xì)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(dá)到200 μm 以上。細(xì)菌的生長(zhǎng)主要依賴直徑比較大的孔洞，微孔過(guò)多對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)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(zhǎng)。

在開(kāi)始掛膜初期，沸石表面硝化生物膜還沒(méi)有長(zhǎng)成，沸石對(duì)?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(yàn)，根據(jù)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(dá)到飽和。但是到第20天開(kāi)始NH3-N的含量突然上升，其中的原因一方面是污水廠曾經(jīng)停產(chǎn)斷水2d；另一方面，沸石表面逐漸所生長(zhǎng)的生物膜對(duì)NH3-N也有一定的去除作用，但是在沸石沒(méi)有達(dá)到吸附飽和之前，對(duì)NH3-N?的主要去除作用還是由沸石的離子交換吸附來(lái)完成的。隨著啟動(dòng)掛膜的進(jìn)行，濾料表面硝化菌逐漸生長(zhǎng)，硝化作用逐漸增強(qiáng)，出水NH3-N?含量則逐漸下降，這時(shí)硝化菌可以利用從沸石表面被交換下來(lái)的?NH3-N，當(dāng)硝化菌的生物量穩(wěn)定之后，出水NH3-N也就達(dá)到穩(wěn)定，掛膜基本完成。

而對(duì)于陶粒來(lái)說(shuō)，污水廠二級(jí)出水可生化性比較差，有機(jī)物含量低。可以看出，啟動(dòng)開(kāi)始，BAF對(duì)COD的去除率就不是很高，整個(gè)過(guò)程平均COD去除率為11.67%，去除效果依賴于進(jìn)水?COD?的變化，但其出水的?COD?呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。

生物膜是?BAF?工藝的關(guān)鍵部分，掛膜的成功與否直接影響到?BAF?的處理效果。同時(shí)掛膜的難易程度也對(duì)BAF的應(yīng)用產(chǎn)生一定的影響。尤其是硝化菌世代時(shí)間比較長(zhǎng)，培養(yǎng)掛膜比較困難。在沸石BAF試驗(yàn)中，沸石對(duì)NH3-N?有較大的交換吸附容量，因此沸石BAF啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)出水NH3-N?含量就保持在一個(gè)較低的水平；啟動(dòng)期間，出水NH3-N的質(zhì)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(huì)一直保持在比較低的水平。而陶粒對(duì)?NH3-N沒(méi)有選擇性吸附能力，對(duì)?NH3-N?的去處完全是通過(guò)濾料表面所附著生長(zhǎng)的生物膜來(lái)完成，所以在啟動(dòng)掛膜過(guò)程中，初期生物膜還沒(méi)有長(zhǎng)成，出水NH3-N含量會(huì)很高，隨著生物膜的逐漸生長(zhǎng)，出水NH3-N含量才會(huì)逐漸降低。天然沸石在我國(guó)分布廣泛、儲(chǔ)量巨大、品質(zhì)優(yōu)良。目前粘土陶粒的價(jià)格比天然沸石的價(jià)格高，因此綜合考慮，可以選擇沸石作為BAF的濾料達(dá)到良好的處理效果與經(jīng)濟(jì)效益。