生物膜主要由微生物细胞和它们所产生的胞外多聚物组成，微生物生长在载体的表面且分布不均匀、不连续。生物膜法是近十几年来发展的新型微生物处理技术，为提高生物膜的处理能力，国内外科研人员从微生物菌种、膜反应器、曝气生物滤池、滤料等方面进行科研工作，其中曝气生物滤池的核心部分是滤料，滤料起着固结微生物的作用，生物膜的附着和脱落直接制约着曝气生物滤池启动和运行的效果，因此，滤料是生物膜法工艺的核心部分。

过滤是污水处理不可缺少的处理单元。滤料的好坏关系着生物膜的脱落和附着情况，进而影响了曝气生物滤池运行的稳定和处理效果。滤料可以是天然的，也可以是经过加工的石英砂、无烟煤、大理石、白云石、磁铁矿石、石榴石、锰砂等颗粒物质，还可以是人造聚苯乙烯发泡塑料球、高效纤维束和陶瓷滤料。按照成分的不同，可分为无机滤料和有机高分子滤料；按照密度的不同，可分为上浮式滤料和沉没式滤料。无机滤料一般为沉没式滤料，有机高分子滤料一般为上浮式滤料。Allant等人研究结果表明：上浮式滤料比沉没式滤料对SS（悬浮颗粒物）、有机物的去除率高，更耐有机负荷和水力负荷冲击。Mann和Stephenson在研究中发现，当滤料相对密度分别为0．92和1．05时，前者在COD去除率上要好于后者。

在选择滤料时应尽可能达到以下条件：

 机械强度高，刚性大

滤料必须有足够的机械强度，以免在曝气生物滤池频繁周期性的反冲洗过程中引起外形变化和孔径变形，或是磨损、破碎，使颗粒变小，水头损失增加。

化学稳定性好

滤料必须具有一定的化学稳定性，可耐酸、耐碱，防止滤料本身发生侵蚀现象，并且不会与其他物质发生化学反应而造成二次污染。

热稳定性好

不会产生热变形，软化、氧化现象等。

 滤料

滤料密度过大，造成在反冲洗时滤料悬浮困难或使反冲洗时能耗增加；密度过小，又不易于滤料在反应器中的运行工况，且易引起跑料，因此滤料密度需在一定范围之内。

 形状

形状规则，最好接近球形，表面粗糙，能提供较大的比表面和孔隙率来增加生物附着量，滤料表面的多孔性为菌胶团提供最佳的生长条件，提高渗透率。

 易流化

易流化，不易流失；易成膜，但无毒无味，无异物脱落，不会产生二次污染；取材方便，价格便宜。

再生性强

通过用液体或气体反冲洗，可基本恢复原有过滤能力，从而具有较长的使用寿命，同时抗菌性能好，不易被细菌降解。

滤料在生物膜反应器中的主要作用有：微生物生长与繁殖的载体，提供了良好的环境，保证了微生物的数量；对水流有紊动作用，让废水再分布与生物膜充分接触；截留了废水中的部分悬浮物，减少了反应器出水的悬浮物浓度。

曝气生物滤池的工艺原理及其特点

曝气生物滤池（BAF）是20世纪80年代末和90年代初兴起的污水处理工艺。曝气生物滤池处理污水的原理是利用生长在反应器内滤料上的生物膜中微生物的氧化分解作用、滤料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用及生物膜内部微环境和缺氧环境的反硝化作用。曝气生物滤池的主要工艺特点有：抗冲击负荷高，处理能力大；除污能力强，出水质量高；工艺流程短，省去了二次沉淀池，氧利用率高，维护管理方便，占地面积小，建设投资少，运行费用低；易挂膜，启动快，环境质量高。

国外研究资料表明：滤料的尺寸对曝气生物滤池处理效果有一定影响，其研究尺寸范围为1．5～3．5mm和2．5～4．5mm，结果发现小颗粒（1．5～3．5mm）滤料虽然有利于脱氮，但不适应高的水力负荷；而大颗粒（2．5～4．5mm）滤料虽然改善了滤池操作条件，减少了反冲洗的次数，但不利于脱氮和悬浮物的去除。Kent等研究认为曝气生物滤池滤料粒径在2～4mm之间的曝气生物滤池的硝化功能要比滤料粒径为4～8mm和5．6～11．2mm时要好得多。