在全面分析污水生物脱氮机理及曝气生物滤池特点的基础上，试验尝试一种悬浮填料载体新型曝气生物滤池；填料分别为聚乙烯高分子塑料和Anoxkaldnes。反应器集曝气生物滤池与生物流化床特点为一体，以建筑灰水为试验对象，重点测试系统在无反冲洗情况下有机物(COD)与氮(NH4+、NO3-)的去除能力。 聚乙烯填料出水混合液VSS含量与出水不溶性COD浓度呈线性关系，表明出水中不溶性COD主要以VSS为主。VSS沉淀性能测试表明，聚乙烯与Anoxkaldnes填料平均SVI值分别为105和96ml/g，显示以生物膜为主的VSS具有良好的沉降性能。聚乙烯悬浮填料反应器后续沉淀+砂滤组合工艺，对COD、SS、浊度有着很好的去除效果，平均去除率分别达到95％、94％和96％；在无出水内循环情况下。聚乙烯悬浮填料对TN和NH4+去除率为58％、64％，出水中NH4+占TN约80％；较低的NH4+去除率首先限制了系统TN去除率。 Anoxkaldnes填料循环流化床反应器抗冲击负荷能力试验表明，在设计流量(20L/h)条件下，进水COD平均浓度由276mg/L增加到376mg/L，出水中溶解性COD浓度仍然可以保持在50mg/L以下。为了保证较好的COD去除效果，系统最小曝气量需要达到0.15m3/L。当曝气量分别为0.25m3/h、0.2m3/h、0.15m3/h、0.1m3/h时，NH4+平均去除率分别为94％、66％、66％和7％，TN平均去除率分别为25％、45％、56％和4％。这表明，合理控制曝气量不仅可以获得满意的COD去除率，亦可获得较高TN去除率。 聚乙烯悬浮填料反应器出水内循环强化脱氮性能试验显示，在内循环比为50％、100％和150％情况下，对NH4+的平均去除率分别为67％、83％和94％，对TN的平均去除率分别为61％、69％和81％。试验表明，内循环对NH4+和TN去除率均能相应提高20～35％，说明内循环可同时强化系统的硝化与反硝化能力。在水温处于20～28℃范围内，只要保证出水DO浓度在5.85～6.2mg/L之间，便可获得较高的TN去除率。聚乙烯填料在底部0～60cm流化态范围内，对COD、TN、和NH4+的去除率占系统总去除率的百分比分别为92％，90％和80％，上部固定床填料实际只起到过滤截流作用。对聚乙烯填料内部D0和pH分布规律分析后亦证实，系统对TN去除的确主要集中在填料层0～60cm的中、下层，这是因为COD降解主要发生于填料层的中、下部，从而限制了上部填料的反硝化脱氮作用。 根据试验结果，最后提出了以开发轻质填料为目的循环流化床反应器的构造，主要目的是通过内部构造以及进水点的位置强化系统的硝化以及反硝化能力。