曝气生物滤池是20世纪80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术。它是一种固定化生物膜法工艺,通过截留、生物代谢和吸附作用可在一个单元内同时去除有机物、氨氮、和悬浮物。具有处理效率高、占地面积少、易操作管理、无需二沉池和模块法建造等优点。随着BAF系统的快速发展,现已成为常被广泛采用的活性污泥法的一种取代工艺。当今世界上许多污水处理厂都选用BAF来处理二级和三级污水处理或者用于中水回用。为了达到出水水质标准,在BAF设计和操作运行中,选择适当的滤料是关键。作为一种矿物滤料,生物陶粒在中国应用研究较多。作为一种新鲜尝试,我们自行设计一种新的滤料—聚氨酯海绵作为BAF滤料。本试验在两个相同的BAFs装置中,分别应用陶粒滤料与聚氨酯泡海绵滤料处理模拟生活污水,并进行了对比研究,通过试验研究为曝气生物滤池工艺中填料选用提供依据。本文主要研究了以下几个内容:(1)两滤料成功挂膜所需时间差不多,从开始到挂膜成功经历17天。(2)探讨了在不同的水力负荷条件下(5～20 L/h),两反应器中COD和氨氮的浓度及其去除率随高度变化情况。与陶粒相比,聚氨酯填料对COD去除的效能相差不大,但有更高的氨氮去除,这主要归功于它具有更高的比表面积。在两滤池中,COD和氨氮的去除效率随滤层高度的增加而增加,并且大部分COD和氨氮去除都发生在40 cm。(3)探讨了气水比(从2:1～12:1)对两BAFsss的效能的影响。结果表明:随着气水比的增加,两BAFsss对COD和氨氮的去除率提高,但趋势逐渐缓慢,在气水比为10:1时能满足两BAFsss对COD和氨氮的去除的要求。在同一个气水比的条件下,聚氨酯滤池的效能要好于生物陶粒滤池。(4)探讨了两BAFsss的运行特性以及反冲洗对两BAFsss的运行效能的影响。结果发现:聚氨酯海绵BAF运行周期是陶粒BAF运行周期的两倍多,反冲洗对两BAFsss中COD和氨氮的去除影响较小,在3小时内基本可恢复反冲洗前水平。(5)探讨了曝气生物滤池反应系统降解有机物的反应动力学模式,并给出了各反应器的动力学参数和方程。(6)对两BAFsss反应器的填料投资及运行管理费用进行了简单对比,研究表明,陶粒反应器的填料投资及运行管理费用较高,运行管理复杂,反应器的填料投资及运行费用均比陶粒反应器低,运行管理相对容易。总之,作为一种新型填料,聚氨酯海绵适合做曝气生物滤池工艺填料,并有一定的应用前景。