为强化BAF对城镇污水中COD、SS、NH3-N和TN等污染物的同步去除效果,本研究建立新型多层滤料BAF系统,考察了其深度处理城镇污水的效能,并与2套单一滤料BAF系统进行对比。多层滤料BAF系统底部为缺氧段,采用火山岩滤料;中部和顶部为好氧段,分别采用陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠滤料。2套单层滤料BAF分别采用陶粒和火山岩滤料,也分为缺氧段和好氧段。结果表明,多层滤料BAF和陶粒BAF对SS的去除效果较好,平均去除率分别为(86.1±4.6)%和(83.5±4.4)%,而火山岩BAF对SS的平均去除率仅为(80.4±7.1)%;多层滤料BAF对COD的去除率为71.7%,与2种单层滤料BAF差别不大;多层滤料BAF对NH3-N和TN的去除效果与火山岩BAF接近,但明显优于陶粒BAF。对多层滤料BAF沿程去污特性进行分析发现:底部的火山岩层对COD和TN的去除效果较好,中部的陶粒层对SS和NH3-N的去除效果较好,顶部的聚丙乙烯泡沫滤珠层可进一步去除SS、NH3-N和TN。