好氧生物处理主要包括接触氧化法、厌氧好氧交替法（除磷脱氮）、AB法、间歇式活性污泥法（SBR）、氧化沟、生物滤池、生物转盘和生物流化床。有些处理技术在前面的章节中已经涉及到，本节中只介绍接触氧化法、生物滤池、生物转盘和生物流化床。

1.接触氧化法

在池内装满各种挂膜介质，全部滤料浸没在废水中，并使废水以一定流速流经滤料。在填料上布满生物膜，滤料支撑下部设置曝气管，用压缩空气鼓泡充氧，废水中的有机物在滤料上发生吸附、吸收、降解而去除，空气通过设在池底的穿孔气管进入流水，气泡上升时向废水供应氧气，有时并借以回流池水，起到混合与搅拌的作用。

接触氧化法的核心构筑物是接触氧化池，由填料、池体、曝气装置、布水系统等组成。池体有单侧曝气型，如图6-9和图6-10所示。前者是将填料放在池的一侧，另一侧为曝气区，污水从填料侧进入，在曝气的作用下，从下向上流过填料，在曝气区外侧间隙上流，溢出接触氧化池，此种结构利于生物膜生长，但填料间水流冲刷力较小，较易发生堵塞现象。后者以池中心为曝气区，外侧有填料，待处理水从外侧的间隙上升，从顶部溢流。

目前，常用的是直流式生物接触氧化池，将曝气设在填料的底部，曝气装置多采用鼓风曝气系统，它可以增加池内的有效容积，使填料间紊流激烈，空气与水一起从池底上升，生物膜在上升气流的作用下容易脱落更新，保证了微生物的活性，避免了堵塞的现象。如图6-11所示。

为保证该池底的正常工作，使生物膜繁殖、充氧、不堵塞，滤床中的滤料对微生物的碳量、氧的利用率、水流条件、废水与生物膜接触情况有很大影响。故其应具有比表面积大、空隙率高的特点，具有一定的生物膜附着性、化学和生物稳定性。

图6-9 鼓风曝气充氧的生物接触氧化法（单侧曝气型）

图6-10 表面曝气充氧的生物接触氧化法（中心曝气型）

图6-11 直流式生物接触氧化池（中心曝气型）的基本构造

（1）一段处理工艺流程

接触氧化池的流态为完全混合式，微生物处于对数增殖期和衰减增殖期，生物膜生长很快，有机物降解速率高，微生物的增殖不受自身机能的限制，而是由污水中的营养物质含量起主导作用。易于维护和管理，投资较低，如图6-12所示。

图6-12 生物接触氧化法一段处理流程

（2）二段处理工艺流程

图6-13所示的二段处理流程是中水处理中常用的方式。每座池均为完全混合式，总体则为推流式。一段接触氧化池内微生物增殖不受污水中营养物质的含量所制约，生物膜生长很快；二段接触氧化池，微生物处于内源呼吸期，出水水质较好。有时可不设中间沉淀池。有时根据情况设计成多段，这样各池间存在明显的浓度梯度，微生物的生长适用于该池的水质条件，获得非常稳定的处理。

图6-13 生物接触氧化法二段处理流程

2.生物滤池

污水长期喷射在滤料表面，在滤料上逐渐生长生物膜，微生物附着于滤料上并以污水中的有机物为营养，不断地生长繁殖，污水流经时去除水中的有机物，而老化的生物膜随水流走。

（1）生物滤池的构造

生物滤池一般由钢筋混凝土或砖砌筑而成，呈方形或圆形。主要由滤料、池壁、布水设备和排水系统组成。滤床是生物滤池的主要组成部分，废水通过滤床时污染物被去除，得到净化。在滤料、池壁、池底中，滤料最重要。滤床内的填充物多为拳心状的滤料，如乱石、碎石、碳焦等，对滤料的要求是空隙率高、单位体积滤料的表面积大、材质轻而强度高、物理化学性质稳定、易于取材等。

布水装置包括固定式和可动式两种。前者间断布水，配水的水头要高，配水池也很高，目前应用较少。后者是旋转布水器，常用的驱动装置是水力驱动，在布水横管的一侧水平开设小孔，废水以一定的速率从小孔喷出时，在为开孔的壁管上产生反向水压力，迫使该横管绕竖管反向转动而均匀布水。由于喷洒面积随水池中心距离的增大而增大，因此，孔间距应随中心距离的增大而减少，以满足布水量的要求。在使用过程中，喷水孔易堵，低温时要采用防冻设施，它仅适用于池下面，其主要作用是收集污水与生物膜，支撑滤料，保证通风。

排水渠穿过池壁的地方，应设排水和通风孔洞，通风面积应不小于过水断面，通风口必须均匀分布于池壁的两对边或四周，排水口可设池壁的一侧或数侧，如图6-14所示。

图6-14 普通生物滤池示意

（2）净化过程

污水通过布水装置连续均匀地喷洒在滤池表面，依靠重力作用以滴滤的形式下落，一部分吸附在滤料表面，成为薄膜状的附着水层；另一部分以薄膜的形式渗流通过滤料，称为流动水层，滤料截留了废水中的有机物，微生物很快繁殖，进一步吸收、吸附废水中的溶解性物质和胶体物质，依靠生物膜的作用完成有机物的降解，最后到达排水系统而流出滤池。在此过程中有机物降解，微生物增殖，污水得以净化。

该工艺运行稳定，管理方便，节省电力，但负荷低，易产生堵塞现象，最严重的是环境卫生条件差，不仅有臭味，而产生滤池蝇，在城市中很少使用。

3.生物转盘

（1）生物转盘工作原理

生物转盘是由许多等间距的旋转盘片组成。其工作原理是盘片上生长的生物膜与废水接触，进行有机物的降解，使废水得到净化。其中盘片的上半部敞露在空气中，占盘片40%～50%的下半部浸没在水槽中。转轴高出水面10～25cm，点击带动链条等传动机构驱动转盘以低速转动时，盘片上的生物膜就不断与水槽中的废水接触，吸附有机物，并不断转向上部与空气接触，吸收、消耗溶解氧。它在旋转过程中使有机物降解。转盘旋转一周，就进行一次吸附、吸氧、分解的过程，盘片上附着的氧带入接触反应槽，维持槽中的溶解氧，当生物膜变厚时，衰老的生物膜在水流与盘片间的剪切力作用下剥落，盘片上的生物膜经历了生长、增厚和老化脱落的过程。生物膜逐渐变厚，在其内部形成厌氧层，并开始老化。老化的生物膜在污水水流与盘片之间的剪切力的作用下剥落，随污水流走，并在二沉池进行沉淀，因污泥的密度较高，而易于沉淀。

（2）工艺流程

工艺流程如图6-15所示。(www.daowen.com)

图6-15 生物转盘的基本流程

生物转盘的布置可采用单轴单极、单轴多级、多轴多级等形式。在盘片面积不变的情况下，采取多级串联的方式运行可提高水质，如生物脱氮，可在好氧生物转盘的后面串联上淹没式生物转盘。

4.生物流化床

（1）生物流化床工作原理

生物流化床是以砂、活性炭、焦炭等颗粒材料为载体，其上附着生物膜，充氧废水自下向上以一定速率流动，载体处于流态化状态，强化了生物膜和污水的接触时间，生物膜与废水充分接触而降解有机物。滤床有较大的比表面积，选择小粒径固体颗粒为载体并达到流态化，载体颗粒的流态化是由上升水流（有时还有气流）经过颗粒层产生压力降而造成的，从而使单位体积滤床通过的载体面积提高很多，普通生物滤池的比表面积为40～70m²/m³，生物转盘的比表面积为1000m²/m³，塔式生物滤池的比表面积为160m²/m³，而生物流化床的比表面积为1000～3000m²/m³，因此生物流化床具有很高的容积负荷率。

生物流化床中由于载体颗粒处于良好状态，在床中不断运动，颗粒间碰撞、摩擦，生物膜较薄且均匀，活性较好，污水从膜的下、左、右侧流过，广泛而频繁地与生物膜接触，载体颗粒较小，在床内比较密集。由于紊动性强，颗粒与液面间的界面不断更新，提高了氧的传递速率。

（2）生物流化床的构造

生物流化床由床体、布水装置、充氧装置和脱膜装置等部分组成。

1）床体。床体呈圆形，多由钢板焊接而成，也可用钢筋水泥土砌筑。

2）载体。载体是流化床的核心部分，常用的载体有活性炭、焦炭、聚苯乙烯球、无烟煤及细石英砂，每种载体的性能有所不同，载体的选择可根据具体情况决定。

3）布水装置。布水的均匀性影响到功能的发挥。布水不均匀，可能导致部分载体沉积而不流态化，使其工作受到破坏。布水装置又是填料的承托层，停水时，载体不流失，并易于重新起动。

4）脱膜装置

及时脱掉老化的生物膜，保持膜的生物活性是流化床维持正常净化功能的环节。该装置可单独设立，也可设在池的上部。

（3）生物流化床的工艺流程

按反应器的形式分为传统流化床和内循环流化床，如图6-16所示；按载体流化的动力分为液流动力流化床、气流动力流化床和机械搅动流化床；按其本身所处的状态分为好氧流化床和厌氧流化床。

（4）流化床的分类

表6-4列举了流化床的分类、充氧方式及其功能。

图6-16 不同反应形器形式的流化床

a）传统流化床 b）内循环流化床

表6-4 流化床的分类、充氧方式及其功能

1）液流动力流化床。液流动力流化床，也称二相流化床。其基本工艺如图6-17所示。床内只有污水和载体相接触，池外设有单独的充氧设备。

充氧污水以空气和纯氧为氧源与回流水混合后从底部进入，缓慢而均匀地沿横断面上升，推动载体处于流态化，同时与载体上的生物膜接触。处理后的污水从上部流出床外，进入二沉池，分离脱落的生物膜，处理水得到澄清。

图6-17 液流动力流化床工艺流程

2）气流动力流化床。气流动力流化床即三相流化床，如图6-18所示。污水、气体和载体同步进入床体。池体外有输送混合管，其外侧为载体下降区，上部为载体分离区。输送管内形成气、液、固三相混合体，空气起到扬水器作用，混合液上升时，三相混合体产生强烈的混合与搅拌作用，载体间摩擦作用使外层生物膜脱落。一般不采用回流措施，而且不需要脱膜设备。

本工艺技术的关键之一是防止气泡在床内合并，形成大泡，影响充氧效果，可采取加压释放充氧或射流曝气充氧，高速去除有机物。存在的问题是脱落的生物膜颗粒细小，需加混凝沉淀或气浮去除。

3）机械搅动流化床。机械搅动流化床又称悬浮粒子生物膜处理工艺，如图6-19所示。池内分反应室和固液分离室，池中央接近底部处安装叶片搅动器，由上部的电机带动载体使其呈流态化。可保证池内载体流化与悬浮，反应具有均一性，微生物浓度比较固定，不用通过运行来加以调整。

图6-18 气流动力流化床

图6-19 机械搅动流化床工艺

4）厌氧-兼氧生物流化床。在处理城市污水中，管道中流动的水形成表面复氧，常含有2mg/L左右的溶解氧，可由此流化床处理以去除一部分BOD之后再进行好氧处理，这样动力消耗少，剩余污泥最少。