（1）填料的作用及要求

填料是生物膜的载体，同时兼有截留悬浮物质的作用。因此载体填料是氧化池的关键，直接影响着生物接触氧化法的效能。同时，载体填料费用在生物接触氧化处理系统的基建费用中又占较大比重，所以填料关系到接触氧化技术的经济合理性。

通常，对载体填料的要求是：

①生物膜的附着性

表面粗糙度是能否很快形成初期生物膜的主要因素。表面粗糙度大，挂膜快；表面粗糙度小，挂膜慢。

生物膜附着还同微生物和载体填料表面的静电作用有关。一般微生物常带负电，若填料表面的电位愈高，则可以推测生物膜附着愈易；反之亦然。由于微生物可以视为亲水性粒子，所以在亲水性填料表面易附着微生物。于是，有的塑料填料在使用前先进行了提高表面亲水性处理。

②水力学特性

载体填料的水力学特性包括空隙率、比表面积、形状尺寸、填充率等。空隙率影响水的实际停留时间和生物膜量。空隙率愈高，氧化池阻力愈小，同时需要填料少，降低造价。但是，空隙率高时机械强度和比表面积都比较小。比表面积影响氧化池单位容积的生物膜量。

若载体填料的比表面积大，则不仅对溶解性底质，而且对悬浮物质的去除效果较好。但是，比表面积大的填料带来的问题是，流经填料内的水流阻力增大，能量消耗随之增大，同时易于堵塞填料。为了防止堵塞，就要提高反冲洗强度，这样使原生动物、后生动物受到冲刷，微生物的食物链变短，产生的剩余污泥量就大。因此，一般固定床氧化法载体填料的比表面积宜在一至数个100m2/m3之间。

填料的形状尺寸除了同空隙率和比表面积密切相关以外，也是影响填料间水流态的重要因素，一般用雷诺数Re表示。Re小于2000为层流，大于2000为紊流。若填料间紊流愈甚，则水与生物膜接触效率愈高，生物膜更新愈快，增大了去除污染物质的能力。但是，为了提高Re，势必要增大流速，从而增大能量消耗。若比表面积小，则Re值大，提高单位生物膜表面积的净化效率。因此，从这一点考虑，则采用比表面积小的填料是有利的。

若空隙率大、比表面积大、形状尺寸均一，则水流阻力小；反之亦然。从节能观点来看，填料间的水流阻力愈小愈好，这是一个方面。但另一方面由于填料自身具有整流作用，阻力愈大，则填料内流速分布比较均一，因此克服氧化池内流速偏差是有效的。

③经济性

影响填料成本的主要因素是材质、填料形状与厚度、加工工艺过程等。不言而喻，采制价格低廉、厚度小、加工工艺简单，则成本低。

当建设资金充足时，可以考虑一次性采用性能好、使用寿命长而价格又较贵的填料；若建设资金比较短缺时，建议可以先使用性能良好、价格低廉的填料，如软性纤维填料，以满足污水处理的需要，而以后再逐渐更换成其它更为理想的填料。

（2）种类

载体填料按形状分，有：蜂窝管状、束状、波纹状、圆环辐射状、盾状、板状、网状、筒状、不规则粒状等；按性状分，有：硬性、半软性、软性；按材质分，有：塑料、玻璃钢、纤维填料等。

（1）供气的作用

①充氧

生物接触氧化法主要是利用好气性细菌完成生物净化作用。微生物的氧化、合成和内源呼吸全部需要氧。所以，除了营养物质外，氧气是保持微生物正常活动的一个重要条件。供气使氧化池中的溶解氧控制在一个相当的水平上。

②充分搅拌，形成紊流

供气使池内水流充分搅动，形成紊流。紊流愈甚，被处理水与生物膜的接触效率愈高，传质效应愈好，从而提高处理效果。

③填料堵塞，促进生物膜更新

供气的搅动作用使填料上衰老的生物膜及时剥落，防止填料堵塞。同时还促进生物膜更新，提高处理效果。

（2）供气量

为了表面层的好气菌维持良好的生物相，通过填料后的溶解氧应是2-3mg/L。

关于供气量的确定，一般有以下两种方法：

①根据生物膜需氧量来计算供气量

生物膜的需氧量（R）包括合成用氧量和内源呼吸用氧量两部分。即

R = a’·ΔBOD+b’·P

式中：

R——生物膜的需氧量（Kg/d）

ΔBOD——单位时间内去除的BOD量（Kg/d）

P——活性生物膜数量（Kg）

a’、b’——系数（a’≈0.4~0.7、b’≈0.18）

所需的供气量（Qs）取决于需氧量（R）和曝气装置氧的总转移系数KLa 。

②根据水气比，确定实际供气量

在生物接触氧化处理废水实践中，往往是根据水气比确定供气量。水气比为处理水量和供气量体积比，视水质、水温、填料和废水所需的溶解氧而定。正常运行时的水气比为：

城市污水 1：（3-5）

一般工业废水 1：（15-20）

高浓度生产废水 1：（20-25）

但是，在生物接触氧化中，曝气不仅提供溶解氧，还形成紊流，促进生物膜脱落与更新，防止填料堵塞，还有利于污水中有机物和微生物的代谢产物的扩散与传递。所以，在确定供气量时还应考虑反冲填料时须加大供气量。一般地，反冲填料时的水气比为：

城市污水 1：（6-8）

工业废水 1：（20-25）

（3）供气方式

对供气方式总的要求是：能使水流均匀地流经曝气池和载体填料，充氧效果好，能耗低，维护管理方便。

供气方式可分为：鼓风曝气、机械曝气和射流曝气。

目前国内用得较多的是鼓风曝气。鼓风曝气就是用鼓风机（或空压机）向曝气池充入一定压力的空气（或氧气）。这种方法动力消耗较低，动力效率较高，供气量较易控制，脱落的生物膜沉淀性能较好。但是，氧的利用率较低，噪声大。

射流曝气，就是用泵打入混合液，在射流器的喉管处形成高速射流，与吸入（或压入）的空气强烈混合搅拌，将气泡粉碎为100μm左右，使氧迅速转移至混合液中。其氧的利用率较高，管理方便。但是，动力消耗较高，动力效率较低，脱落的生物膜易被击碎，质轻上浮。

机械曝气大多以装在曝气池水面的叶轮快速转动，进行表面充氧。生物接触氧化法，很少采用这种曝气方式。

（4）曝气充氧设备

各种不同方式对氧化池的供气是通过曝气充氧设备来实现的。曝气充氧设备的性能不仅影响污水生物处理的效果，而且关系到处理设施的投资、电耗和运行费用。目前，鼓风曝气充氧设备常采用穿孔管、微孔曝气器、可变孔曝气软管等。

穿孔管，简单易行，安装方便，一次投资省。但是，其氧的利用率较低，孔口易于堵塞。

微孔曝气器、可变孔曝气软管等，氧的利用率较高。但是，由于它是采用塑料（或橡胶）制成，很容易老化，使用寿命较低。