随着城市工业化水平的不断提高和水资源短缺的日益严重，工业废水回用已经成为解决水资源不足的战略性对策。石化企业作为工业用水大户，提高其水资源重复利用率势在必行。曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的污水生物处理新技术，因其具有占地面积省、处理效率高和运行管理方便等特点，被广泛应用于城市污水处理和工业废水处理。本文针对某石化厂含高浓度尿素的工艺冷凝液和低压锅炉排水的混合废水，采用以陶粒和活性炭为填料的上向流曝气生物滤池工艺，从曝气生物滤池工艺对高浓度尿素废水的处理效果、影响因素、反冲洗条件等方面进行了深入研究和探讨。　　曝气生物滤池的现场中试运行结果表明：利用人工培养驯化污泥，采用循环培养的方式启动的曝气生物滤池，对高浓度尿素废水具有稳定和较好的处理效能。在进水尿素浓度64.37～1533.46mg/L，滤速1.4～2.1m/h，气水比2：1的运行条件下，采用陶粒填料的两级曝气生物滤池对尿素的平均去除率为79.59％，采用活性炭填料的单级曝气生物滤池对尿素的平均去除率为86.32%，两种曝气生物滤池出水的CODCr、SS和磷酸盐浓度都在10mg/L以下，出水水质显著提高。曝气生物滤池工艺利用微生物的高效生物氧化作用，将废水中的高浓度尿素绝大部分转变为氨氮，因此曝气生物滤池出水氨氮浓度明显增加，当进水尿素浓度350mg/L、氨氮浓度0.5mg/L时，曝气生物滤池出水氨氮浓度增加到100mg/L左右。针对曝气生物滤池出水中较高浓度的氨氮，通过化学沉淀、气体吹脱和离子交换等技术的对比表明，采用离子交换技术能够经济有效的去除曝气生物滤池出水中的氨氮，从而达到进入锅炉的脱盐水水质标准。本研究所确定的曝气生物滤池+离子交换工艺处理高浓度尿素废水的技术路线，在此类工业废水的回用中具有广泛的应用前景。　　曝气生物滤池的进水污染物负荷和滤速等条件，是影响曝气生物滤池净水效果的主要因素。试验结果表明：当进水尿素负荷小于25kg/(m3·d)、氨氮负荷小于9kg/(m3·d)时，活性炭曝气生物滤池对尿素的去除效果稳定在95%以上；当氨氮负荷大于4kg/(m3·d)时，两级陶粒曝气生物滤池对尿素的去除率降到50%以下。滤速在1.4～2.8m/h之间变化时，活性炭曝气生物滤池对尿素具有较稳定的的去除效果，对尿素的去除率保持在95%左右；滤速在1.4～2.1m/h之间变化时，两级陶粒曝气生物滤池对尿素的去除率保持在85%左右，但是当滤速大于2.1m/h时，陶粒曝气生物滤池对尿素的去除率下降到60%以下。　　反冲洗条件对曝气生物滤池内的微生物具有重要影响。在较小的反冲洗强度下，滤池内悬浮状态的微生物流失较多，而对附着状态微生物影响较小；随着气冲强度的增加，悬浮态的微生物量流失加大。曝气生物滤池的处理效能在反冲洗后6h即可恢复到正常水平，对尿素的去除率达到90%以上，出水中SS也小于10mg/L，不会影响到出水水质。经过综合分析比较，曝气生物滤池宜采用气水联合反冲洗，对于活性炭曝气生物滤池，其适宜反冲洗强度为：水9L/(m2·s)，气18L/(m·s)；对于陶粒曝气生物滤池，其适宜2反冲洗强度为：水12L/(m2·s)，气15L/(m·s)。2在曝气生物滤池中，尿素的去除是依靠微生物通过脲酶的作用来实现的。经推导得出曝气生物滤池去除尿素的动力学经验模型为：S=S-K1he0，在滤速2.8m/h和1.4m/h的条件下，求得陶粒曝气生物滤池和活性炭曝气生物滤池的K值分别为：K=0.4645，K=1.2972和K1A1C1A1=1.4371，K=1.8771。对反应动力学常数KC11的解析结果表明：曝气生物滤池对尿素的去除呈一级反应，K1值的大小反映了填料特征和滤速的差异，并与试验结果有较好的吻合性。