曝气生物滤池（BiologicalAerated Filter, BAF）是近年来受到广泛关注的污水处理工艺，具有占地面积小、处理效率高、运行管理方便等特点，已成为目前污水处理领域的热点课题。滤料作为曝气生物滤池的过滤和微生物附着的载体，对于其运行效能具有重要的影响，深入研究具有特定性能的滤料对于BAF的推广应用具有重要的理论价值。本实验利用课题组前期研制的具有离子释放能力（OH-和Ca2+）的金属氧化物复合滤料-钢渣基复合滤料和矿渣基复合滤料为滤料，以BAF为依托，考察了动态过滤条件下钢渣基复合滤料曝气生物滤池（BiologicalAerated Filter with Steel slag-based compositemedia, SBAF）和矿渣基复合滤料曝气生物滤池（Biological Aerated Filter with Blastfurnace slag-based composite media, BBAF）的挂膜特性及运行效果，分析了两种金属氧化物复合滤料BAF的过滤除磷效能；探讨了滤料的离子释放特性对有机物、氨氮去除效果的影响；系统研究了有机负荷、水力负荷和气水比对两组BAF处理性能的影响；进而考察了金属氧化物复合滤料BAF处理实际生活污水的运行效果。研究结果表明，采用接种挂膜启动方式启动时，SBAF和BBAF分别需要15d和22d即可完成挂膜启动，且COD和氨氮的去除率均高于90%；由于滤料能够释放OH-，致使初始阶段反应器内pH值较高，自然挂膜则分别需要23d和25d才能完成启动，且对COD和氨氮的处理效果不好。滤料具有的释放碱度和钙离子的特性，使反应器在挂膜启动初期除磷率达到90%以上，随着运行时间的延长，滤料的离子释放能力下降，但两种滤料曝气生物滤池除磷率仍能分别稳定在40%和35%左右，高于传统单级曝气生物滤池除磷率。生物膜成熟后测定滤料表面生物膜的微生物数量和活性，发现钢渣基复合滤料和矿渣基复合滤料生物膜的细菌总数分别为3.43×109个/mg滤料和1.04×109个/mg滤料；对微生物进行镜检发现，两曝气生物滤池内生物相分布明显，生物种类多样。金属氧化物复合滤料的理化特性对微生物生长并无抑制作用。稳定运行实验结果表明，两组BAF对COD、NH3-N和磷具有较好的去除效果，平均去除率分别达到88.36%、95.7%、40.7%和81.68%、89.35%、31.2%。滤料释放的碱度促进反应器硝化反应的进行，SBAF和BBAF出水平均硝酸盐氮浓度分别为26.16mg/L和21.84mg/L，出水亚硝酸盐氮浓度为1.76mg/L和1.62mg/L。考察曝气生物滤池的影响因素的实验结果表明，提高进水有机负荷，SBAF对COD、氨氮去除效果基本稳定，而BBAF则呈现先升高后降低的变化趋势，BBAF受有机负荷的影响较大；随着水力负荷的增加，SBAF对COD、氨氮的去除率先升高后下降，BBAF对COD、氨氮的去除率则随着水力负荷的升高而逐渐降低；SBAF和BBAF对COD、氨氮的去除率随着气水比的增加先增大后减小。在本实验条件下，SBAF和BBAF对磷的去除效果基本不受有机负荷和水力负荷变化的影响，而受气水比影响较大：当气水比由1升高到5时，SBAF和BBAF对磷的去除率分别由34.32%、27.73%升高到47.47%和35.21%，曝气量增大，可以提高磷酸盐反应的速率，促进磷酸盐沉淀的生成。气水比增高可以促进两组BAF除磷效能。通过影响因素实验，得出两组BAF以去除模拟生活污水中COD、NH3-N和磷为目标的最佳运行参数为：SBAF在水力负荷0.15m3/(m2·h)，气水比3:1，有机负荷2.1kgCOD/(m3·d)；BBAF在水力负荷0.10m3/(m2·h)，气水比3:1，有机负荷2.1kgCOD/(m3·d)时运行效果最好。在此基础下，考察了两组BAF处理生活污水的性能。实验结果表明，两组BAF对于COD和氨氮均具有较好的效果，但要低于对模拟生活污水的处理效果，并且反冲洗周期缩短。通过延长反冲洗时间，提高反冲洗强度则可以有效地提高SBAF和BBAF对实际生活污水污染物的去除效果，同时，反冲洗周期由5d可延长至7d。两种金属氧化物复合滤料BAF处理生活污水是可行的，且对磷的去除效果高于传统滤料BAF。