導流曝氣生物濾池技術
1、技術來源
導流曝氣生物濾池圖1 CCB原理圖
CCB法已在我國的北京、河北、天津、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、吉林、江蘇、河南、湖北等地已有工程實例，經套用證明：出水水質CODcr一般在30mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在20mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在30mg/L以下，最低6.55mg/L。由於出水水質達到中水回用標準，適合我國越來越嚴的環保要求，今後沒有升級改造的後顧之憂，深受廣大用戶的歡迎，被列入《國家先進污染防治示範技術名錄》中進行強制性推廣使用。
圖2 （CCB）工藝過 2、工藝過程
CCB工藝過程預處理池主要由格柵池、調節池、水解酸化池（也可根據水質情況，採用厭氧池、氣浮池）等三部分組成，預處理其功能是降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指標。
構造形勢圖導流曝氣生物濾池的單元構造為U型雙錐、三區、三級、三相導流、沉降分離、無泵污泥回流反應器，由內錐（下向流對流接觸氧化區，也稱一區），外錐（上向流曝氣生物過濾區，也稱三區），以及下部的導流沉降分離區（也稱二區）三部大分組成。
在內錐即（一區）和外錐（三區）設有濾料，在導流沉降分離區（二區）內裝有導沉板和排泥管。在內外錐與導流沉降分離區之間，設有反衝洗空氣管和水管，其結構詳見右圖導流曝氣生物濾池構築示意圖
5、工藝技術
（1）、下向流對流接觸氧化區
預處理後的污水自上而下進入內錐內（一區），通過濾料空隙間曲折下行，空氣自下而上，通過濾料空隙間曲折上升，在對流接觸氧化的過程中，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下發生氣、液、固三相反應。
（2）、沉降分離無泵污泥回流區
通過內錐（一區）處理後的污水，在重力作用下繼續下行，進入導流沉降無泵污泥回流區（二區）內，在導流板的作用，並藉助於流體下行的重力，使重於水的污泥順勢下沉於錐底，實現泥水分離，分離出來的水，在導流板的作用下進入外錐（三區）繼續處理，分離出來的泥在上部水壓作用下，被壓入錐底，通過排泥管，進入污泥槽，流至污泥乾化池。污泥流至乾化池後，上清液和污泥在乾化過程中外排的廢液，通過回流槽，流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池進行反硝化處理，乾化污泥外運處理。
( 3）、上向流曝氣生物過濾區
導流沉降分離出來的水在導流板的作用下進入到外錐，即上向流曝氣生物過濾區（三區），與空氣一道自下而上，通過濾料空隙間曲折上升，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下，發生氣、液、固三相反應。該區借鑑了接觸氧化法、上向流曝氣生物濾池法、生物膜法、人工快濾法、給水快濾法五者的設計手法，繼而使污水在上向流曝氣生物過濾區這個基本單元內，綜合完成污水在導流曝氣生物濾池中的第三級處理。
污水在外錐，即上向流曝氣生物過濾區（三區）的處理過程中、也要產生一定的污泥，產生的污泥同樣藉助於重力作用，使重於水的污泥通過導流板間隙，也同樣下沉於底部的導流沉降無泵污泥回流區，還同樣通過上部水的壓力，將污泥壓入錐底的排泥管，排入污泥槽，流至乾化池。在這裡不難看出，污水在導流曝氣生物濾池中，綜合實現了兩次曝氣，而共用一個沉澱區的綜合作用，因此導流曝氣生物濾池還具備兩曝兩沉（AB法）的污水處理工藝特徵。污泥流至乾化池後，上清液和污泥乾化過程中外排的廢液通過回流槽，回流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。污泥消毒乾化後外運處理。
（4）、氣、水、泥運行線路
1）、曝氣過程
曝氣（內錐即下向流對流接觸氧化區）→不曝氣（導流沉降無泵污泥回流區）→曝氣（上向流曝氣生物過濾區）
2）、污水處理過程
下向流（內錐即下向流接觸氧化區）→下向流（沉降分離無泵污泥回流區）→上向流（上向流曝氣生物過濾區）→消毒→排放或回用
3）、氣、水混合運行過程
水下行↓氣上行↑，氣水對流接觸（內錐即對流接觸氧化區）→泥下行↓水上行↑，曝氣混合液借重力下行進入導流沉降分離無泵回流區→水上行↑氣下行↑（外錐即曝氣生物過濾區）
4）、污泥流動過程
污泥流動過程圖
硝化反硝化過程圖6、關鍵技術
（1）、技術原理
①工藝技術原理
曝氣生物濾池由內錐即下向流對流接觸氧化區和外錐即上向流曝氣生物過濾區，以及下部導流沉降無泵污泥回流區三部分組成。
在內錐即下向流生物接觸氧化過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾區內，都設有濾料。在下部的導流沉降分離無泵污泥回流區內裝有導流板和無泵污泥回流管。在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾區，與下部的導流沉降分離無泵污泥自動回流區之間裝有濾料，並在濾料下部設有濾池反衝洗空氣管和水管。其污水流向為：污水自上而下進入內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，通過濾料空隙間曲折下行至導流沉降無泵污泥回流區，實現泥水分離，分離出來的污泥在不用泵的條件下，自動回流到污水池的前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。分離出來的水導入外錐即上向流曝氣生物過濾區，並同樣通過濾料空隙曲折上升，污水在上升的處理過程中產生的污泥也在重力作用下，自動下沉於導流沉降分離區，通過無泵污泥排泥系統，回流到污水池前端進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。空氣的流向為：在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，空氣是自下而上，在濾料空隙間曲折上升；在外錐即上向流曝氣生物過濾區內，空氣同樣是自下而上，在濾料空隙間曲折上升。水與空氣的流向分別為：在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，因污水是自上而下，而空氣是自下而上，並且水和空氣都是通過濾料空隙間曲折對流，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下發生氣、液、固三相反應。另一方面，水與空氣在外錐即上向流曝氣生物過濾區內，因污水和空氣都是自下而上的，水和空氣在濾料空隙間曲折上升，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下，發生氣、液、固三相反應。在內錐即下向流接觸氧化生物過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾區內的濾料上，由於生物膜附著在濾料上，不受泥齡限制，因而種類豐富，對於污染物的降解十分有利。污染物被吸附、攔截在濾料表面，作為降解菌的營養基質，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進一步“俘獲”基質，將其同化、代謝、降解。
在碳氧化與硝化合併處理時，靠近濾池進水口的濾層段內有機污染濃度高，異養菌群占絕對優勢，大部分的含碳污染物CODcr、BOD5和SS在此得以降解和去除，濃度逐漸降低。在導流曝氣生物過濾法污水處理池下部的自養型細菌，如硝化菌占優勢，氨氮被硝化。在生物膜內部以及部分填料間的空隙，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物。因此，在導流曝氣濾池中可發生碳污染物的去除，同時有硝化和反硝化的功能。粒狀濾料及生物膜除了吸附攔截等作用外，兼有過濾的作用，隨著處理過程的進行，在濾料空隙間蓄積了大量的活性污泥，這些懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機物的同時，還起到了很好的吸附過濾作用，從而能使有機物及懸浮物均得到比較徹底的清除。
導流曝氣生物濾池污水處理過程中產生污泥通過無泵污泥回流系統排至乾化池，上清液和乾化過程中產生的廢液回流到處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化，污泥消毒乾化後外運處理。
圖5 導流曝氣生物濾池反衝工藝流程示意圖
導流曝氣生物濾池反衝工藝過程示意圖①、脫氮原理
導流曝氣生物濾池（CCB）的脫氮原理是在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，通過硝化和反硝化菌的作用，將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮，再通過反硝化作用將硝態氮轉化為氨氣，從而達到從廢水中脫氮的目的。
②、除磷原理
導流曝氣生物濾池（CCB）除磷的原理是在厭氧條件下，聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷，並加以釋放，利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解、溶解性有機物質的合成PHB，從而在好氧的條件下，聚磷菌則將PHB降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷的作用。
（3）、關鍵技術
導流曝氣生物濾池（CCB）充分借鑑了充分借鑑下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥回流法、給水快濾等十者的設計手法，集曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥回流、定期反衝於一體，使污水在U型雙錐這一個單元體內，綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及回流處理全過程，是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流，脫氮除磷反應器，處理後的污水優於排放標準，實現中水回用。
（4）、主要設計參數:
1）、主要技術經濟指標
2）、設計參數
| 序號 | 構築物名稱 | 工藝參數 |
| 1 | 格柵調節池 | 格柵流速0.6m/s；進水渠寬0.8m，格柵間隙10mm；格條寬10mm；60°傾斜放置；格柵進行防腐處理。 |
| 2 | 水解酸化池 | 上升流速0.5－1.8m/h；單孔布水負荷0.5－1.5m2；出水孔處設45°導流板；氣水比5︰1－10︰1；水力篩縫隙>3mm時；出水孔為15－25mm；清水區高0.5－1.5m；日排泥1－2次；BOD5去除25－35%；CODcr去除30－45%；SS去除10－20%；水解率為25－35%。 |
| 3 | 導流快速 沉澱池 | 下向流沉降區表面負荷4m3/m2·h，上向流斜淀區表面負荷8m3/m2·h，斜管孔徑100mm，斜管長1m，斜管水質傾向60°，斜管垂直高度0.86m，上部水深0.7m，緩衝層高度1m。 |
| 4 | 導流曝氣生物濾池（CCB） | 0℃<水溫≤50℃；氣水比（3－5）︰1；BOD5負荷為2.0－5.5kg/（m3.d）；反沖洗周期1－7d；反沖洗強度為4－8L/（m2.s）；濾料輕質陶粒；平均密度1.05－1.1；平均粒徑5－10mm；裝填高度1.5－2.5m；水力停留時間1－2h；微污染物只需停留0.5h。 |
| 5 | 砂濾池 | 砂濾層厚度2.5米；墊層0.3米；濾速取4.0米/小時；反衝強度10升/（米2.秒）；反衝時間5分鐘。 |
| 6 | 清水池 | 作為濾池反衝洗水儲水池和保證計量設施的穩定運行。 |
| 7 | 消毒池 | 推流翻騰S工藝，消毒接觸時間≥1.5h，余氯量≤0.5mg/L。 |
| 8 | 脫氯池 | 推流翻騰S工藝，脫氯時間30min，余氯量≤0.5mg/L。 |
| 9 | 污泥池 | 磚混結構 |
導流曝氣生物濾池（CCB）具有以下主要創新點：
（1）、設備技術結構獨特，U型池為國內污水治理技術首創；
（2）、污水在同一個處理單元內，實現三區、三級、三相導流、沉降分離、無泵污泥回流處理全過程，是一種典型的內循環、複合型、污水處理脫氮除磷反應器。
（3）、濾池中濾料的比表面積之和比baf等生物濾池大大提高。
（4）、氧利用率比BAF曝氣生物濾池提高1.5倍左右。
（5）、具備下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、給水快濾法、無泵污泥回流法的特點。
（6）、在連續運行條件下實現間歇曝氣，比SBR間歇曝氣運行方式更節約占地投資。
導流曝氣生物濾池（CCB）在同一個污水處理單元體內實現兩沉兩曝，比AB法、A20法、接觸氧化法等污水處理工藝結構更顯科學合理。
（7）、導流曝氣生物濾池（CCB）具備實現無泵污泥外排及回流、節約能源。
脫氮除磷效果較A20法好。
（8）、運用集成創新，提高設備自動化程度，運行管理簡單；
革新工藝，簡化處理流程，工程投資經濟性；
（9）、緊湊型設計，池容積和占地面積較小,場地適應性強；
（10）、構築物模組化設計，有利於擴建；
（11）、對氣溫及運行方式的適應性強。
（12）、抗衝擊負荷能力強，處理效率穩定；
8、技術創新
（1）、設備技術工藝結構獨特，U型池為國內污水治理技術首創
導流曝氣生物濾池（CCB）是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三級、三區、三相導流、活性污泥外排及回流的三相導流、脫氯除磷反應器。在連續進水的條件下實現間歇曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥回流、定期反衝於一體。兼有下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、SBR法、AB法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、無泵污泥回流法、給水快濾等十者的優點。是活性污泥法、生物膜法、物理處理法的典型有機結合體。通過生物氧化、生物吸附、生物過濾、沉降分離、脫氮、除磷，處理後的水質優於國標，達到中水回用。
導流曝氣生物濾池（CCB）的形式為U型雙錐導流曝氣濾池，內錐為生物接觸氧化區，外錐為生物過濾區。濾池底部為無泵污泥外排回流區，在內錐和外錐設有反衝洗空氣管和水管，反衝洗水管和空氣管上部設有2.5—4m濾料，污水自上而下進入內錐及生物接觸氧化區內，空氣在曝氣濾池中自下而上，在裝有濾料的接觸氧化區內對流接觸氧化，通過2.5～4m的濾層，使接觸氧化後，在導流作用下進行沉降分離出來的水進入外錐即生物過濾區，通過2.5～4m濾層，又進行曝氣生物過濾，分離出來的污泥無泵污泥外排，上清液回流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池繼續處理（反硝化）。
（2）與常用方法相比，脫氮除磷效果好
1）常用方法脫氮除磷差的原因
除磷的好壞取決於聚磷菌在厭氧段能否將磷徹底釋放和排泥的好壞，如果厭氧段不能徹底釋放磷，工藝系統中無法很好地排泥，除磷效果是不好的。例如A2/O工藝是前些年較為典型的脫氮除磷工藝，但是儘管如此，除磷效果還是不盡人意，其原因是：
①、由於混合液中的NO2-N、NO3-N在二沉池中反硝化，使N2附著在污泥表面上而上浮，造成二沉池表面負荷較低，停留時間長，使二沉池的污泥沉降效果不理想。
②、由於無氧池依靠二沉池池底污泥造成無氧條件下的釋放，但是在回流污泥中由於含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，從而在無氧池中反硝化釋放氮氣，使無氧池不能形成很好的無氧條件，從而使得無氧段氧化還原電位偏高，聚磷菌對磷酸的釋放不徹底，有機磷水解不充分，除磷效果不理想。為了在工藝中避免上述問題，採取增大二沉池，增長停留時間，但帶來的問題是表面負荷降低，不僅造成工程投資大，而且出水中SS高，除磷效果差，由於系統中污泥停留時間長，部分污泥硝化，排泥量少，除磷效果低。
2）導流曝氣生物濾池（CCB）污水處理設備的脫氮除磷
①、脫氮除磷：導流曝氣生物濾池（CCB），不設二沉池、其脫氮原理是在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，通過硝化和反硝化菌的作用，將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮，再通過反硝化作用將硝態氮轉化為氨氣，從而達到從廢水中脫氮的目的。
導流曝氣生物濾池（CCB）除磷的原理是在厭氧條件下，聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷，並加以釋放，利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解、溶解性有機物質的合成PHB，從而在好氧的條件下，聚磷菌則將PHB降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷的作用。
②、導流曝氣生物濾池（CCB）的除磷：
基於導流曝氣生物濾池（CCB）的上述原理，結合導流曝氣生物濾池（CCB）的污水處理工藝，在導流曝氣生物濾池（CCB）污水處理單元的前面設有厭氧池、缺氧池二段，加上導流曝氣生物濾池（CCB）的內錐，即下向流對流接觸氧化生物過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾，這兩個好氧段後形成了較為完整的厭氧、缺氧、好氧三段脫氮除磷工藝。與此同時，在導流曝氣生物濾池（CCB）的內錐即下向流接觸氧化生物過濾區中有硝化和反硝化作用（見原理圖），因此較其它通用污水處理技術更有除磷的技術優勢。特別是污水在內錐和外錐的曝氣條件下，聚磷後和污泥一道下沉於無泵污泥回流區底部，並在上部水下作用下，含有高濃度磷的污泥通過無泵污泥排泥管排出池外，流入污泥乾化池，污泥中80～90%的磷夾帶在乾化污泥中被外運處理，從而被去除，其它部分磷隨乾化池中的上清液和污泥乾化過程中的廢液回流到污水處理池前端，進入厭氧池進行釋放，達到反硝化。
在重力的條件下回流到下部的導流沉降無泵污泥回流區，在缺氧的條件下滿足反硝化的運行條件，從而完成脫氮作用，同時將通過上部的壓力作用將沉降分離無泵污泥回流區污泥壓入，並通過回流管流經污泥乾化池，上清液和污泥乾化過程中產生的廢液又回流到無氧池中，以滿足聚磷菌對磷的釋放。再進一步在好氧段聚磷菌過量攝取磷，從而達到從水中去除磷的目的。
③、綜上，導流曝氣生物濾池（CCB）的脫氮除磷處理工藝較A2/O法處理工藝更為突出。
9、工藝創新
（1）工藝集約化創新性
導流曝氣生物濾池裝置充分借鑑了向下流曝氣生物濾池法、向上流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、給水快濾法、沉降分離法和無泵污泥回流法八者的設計手法和二級或三級污水處理工藝的優點。使污水在U型雙錐這一個系統內，綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及回流的全過程，是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流，具有脫氮除磷功能的綜合反應淨化器。因此工藝上創新性；
（2）連續進水條件下實現間歇曝氣
污水連續進入內錐即下向流對流接觸氧化後，自上而下通過濾料空隙間曲折下降，空氣自下而上通過濾料空隙間曲折上升，在對流接觸中，與污水及濾料失去的生物膜進行充分接觸，在好氧條件下發生氣、液、固三相反應，進而完成曝氣過程。曝氣後的水進入導流沉降無泵污泥回流後，在導流板的作用下與不曝氣即相對靜態的條件下空隙間完成沉降分離，無泵污泥回流過程，實現空隙間不曝氣，沉降分離的水在導流板作用下進入外錐與生物填料過濾後，水和氣以向上流的方式通過濾料空隙間曲折上升，穿過濾層進而實行曝氣過程。因此，導流曝氣生物濾池（CCB）是在連續進水的條件下實現曝氣、不曝氣、曝氣的間歇曝氣過程，達到了兩個曝氣區共用一個沉澱區的雙重目的，裝置沒有閒置，節約占地和投資費用。
（3）藉助動力實現泥水分離和無泵污泥外排及回流
污水通過內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區處理後水，在重力作用下繼續下行，進入導流沉降無泵污泥回流區內，又在導流板的作用，並藉助於流體下行的重力，使重於水的污泥順勢下沉於錐底，同時在上部的水壓作用下，壓入錐底排泥管，排入污泥槽，流至污泥乾化池。上清液和污泥在乾化過程中外排的廢液都通過回流槽回流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池進行反硝化處理，乾化污泥外運處理。污水在導流沉降無泵污泥回流區沉降排泥後分離出來的水，在導流板的作用下進入外錐即上向流曝氣生物過濾區的處理過程中也要產生一定的污泥，產生的污泥同樣藉助於重力作用，使重於水的污泥通過導流板間隙，也同樣下沉於底部的導流沉降無泵污泥回流區，還同樣通過上部水的壓力，將污泥壓入錐底的排泥管，排入污泥槽，流至乾化池。上清液和污泥乾化過程中外排的廢液通過回流槽，回流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。污泥消毒乾化後外運處理。
（4）在U型雙錐的同一單元體內，實現兩曝兩沉
污水在內錐即下向流對流接觸氧化區內進行處理，曝氣後的污水進入導流沉降分離無泵污泥回流區內處於相對靜止的沉澱狀態。沉澱後的水在導流板作用下導入外錐即上向流曝氣生物過濾後，污水在上向流生物過濾區處理過程中產生的污泥同樣在重力作用下，下沉於導流沉降無泵污泥回流區，沉澱污泥通過上部水壓進入排泥管流入污泥槽，通過污泥乾化池，上清液和污泥乾化過程中產生的廢液回流到污水池前 ，進入水解酸化或厭氧池反硝化，乾化污泥外運處理，因此，導流曝氣生物濾池（CCB）綜合實現兩個曝氣區共用一個沉澱區的功能，並且在同一個處理單內實現兩曝兩沉。
10、結構創新
導流曝氣生物濾池圖11、套用創新
（1）抗衝擊負荷能力強，處理效率穩定
導流曝氣生物濾池（CCB）由內錐即下向流對流接觸氧化區和外錐即上向流曝氣生物過濾區，以及下部導流沉降無泵污泥回流區三部分組成。
在內錐即下向流生物接觸氧化過濾區、和外錐即上向流曝氣生物過濾區內，都設有濾料。在下部的導流沉降分離無泵污泥回流區內裝有導流板和無泵污泥回流管。在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區、和外錐即上向流曝氣生物過濾區，與下部的導流沉降分離無泵污泥自動回流區之間裝有濾料，並在濾料下部設有濾池反衝洗空氣管和水管。其污水流向為：污水自上而下進入內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，通過 濾料空隙間曲折下行至導流沉降無泵污泥回流區，實現泥水分離，分離出來的污泥在不用泵的條件下，自動回流到污水池的前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。分離出來的水導入外錐即上向流曝氣生物過濾區，並同樣通過濾料空隙曲折上升，污水在上升的處理過程中產生的污泥也在重力作用下，自動下沉於導流沉降分離區，通過無泵污泥排泥系統，回流到污水池前端進入厭氧池或水解酸化池反硝化處理。空氣的流向為：在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，空氣是自下而上，在濾料空隙間曲折上升；在外錐即上向流曝氣生物過濾區內，空氣同樣是自下而上，在濾料空隙間曲折上升。水與空氣的流向分別為：在內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內，因污水是自上而下，而空氣是自下而上，並且水和空氣都是通過濾料空隙間曲折對流，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下發生氣、液、固三相反應。另一方面，水與空氣在外錐即上向流曝氣生物過濾區內，因污水和空氣都是自下而上的，水和空氣在濾料空隙間曲折上升，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下，發生氣、液、固三相反應。
（2）污水處理效果好
污水在內錐即下向流接觸氧化生物過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾區內的濾料上，由於生物膜附著在濾料上，不受泥齡限制，因而種類豐富，對於污染物的降解十分有利。污染物被吸附、攔截在濾料表面，作為降解菌的營養基質，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進一步“俘獲”基質，將其同化、代謝、降解。在碳氧化與硝化合併處理時，靠近濾池進水口的濾層段內有機污染濃度高，異養菌群占絕對優勢，大部分的含碳污染物CODcr、BOD5和SS在此得以降解和去除，濃度逐漸降低。在導流曝氣生物濾池污水處理池下部的自養型細菌，如硝化菌占優勢，氨氮被硝化。在生物膜內部以及部分填料間的空隙，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物。因此，在導流曝氣生物濾池（CCB）中可發生碳污染物的去除，同時有硝化和反硝化的功能。粒狀濾料及生物膜除了吸附攔截等作用外，兼有過濾的作用，隨著處理過程的進行，在濾料空隙間蓄積了大量的活性污泥，這些懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機物的同時，還起到了很好的吸附過濾作用，從而能使有機物及懸浮物均得到比較徹底的清除。
（3）通過反衝再生、實現同期運行
在裝置運行過程中，隨著生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜及濾料上截留的雜質不斷增加，濾料中水頭損失增大，水位上升，到一定時期，需對濾料進行反衝洗。導流曝氣生物過濾裝置以其貯存在清水池中清澈的出水作為反衝用水，不另設反衝水池，反衝洗廢水通過排水管回流到預處理設施。
（4）定比定量消毒、保證消毒效果
經導流曝氣生物濾池（CCB）處理後的水，流入消毒區，消毒區可採用紫外線消毒。還可採用二氧化氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣、液氯等多種化學藥劑消毒，當採用化學藥劑消毒時，無動力污水消毒裝置是最理想的消毒設備。當污水處理採用消毒劑發生器消毒時，消毒區採用推流翻騰S型工藝和虹吸式二氧化氯消毒系統，推流翻騰保證消毒劑與污水充分混合和消毒接觸時間，虹吸式二氧化氯消毒系統能將產生的二氧化氯儲存在投藥箱內，定比定量向污水中投加消毒劑。在污水消毒過程中，藥箱內消毒劑下降到一定位置時自動發出信號開機，產生二氧化氯消毒，投藥箱藥液盛滿後自動指令關機。因此，既達到了定比定量投藥，又保證消毒劑的供給，同時還保證消毒劑充分混合和接觸時間。廢液回流污水池前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化，污水處理過程中產生污泥通過無泵污泥回流系統排至乾化池，上清液和乾化過程中產生的廢液回流到處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池反硝化，污泥消毒乾化後外運處理。
（5）對氣溫及運行方式的適應性強
處理系統的出水水質好，是由於整個濾池中存在著較高濃度的微生物，生化反應速率高，並可通過控制供氣量使濾池中存在好氧和缺氧環境，使得濾池組合可實現硝化、反硝化。同時，由於高濃度的微生物以生物膜的形式固定在粒狀濾料的表面，無污泥膨脹之慮，不會因濾池受水力負荷的衝擊而造成微生物流失，因此，經導流曝氣生物濾池（CCB）對水力負荷及有機負荷都具有較強的抗衝擊能力。
（6）革新工藝，簡化處理流程
由於經導流曝氣生物濾池（CCB）的生物和物理綜合截留作用，處理後水中的SS很少，故不需設定二沉池和污泥回流泵房，使處理流程得以簡化。
（7）緊湊型設計，池容和占地面積較小,場地適應性強
經導流曝氣生物濾池（CCB）的BOD5容積負荷大，幾乎是常規二級生物處理的5～10倍，所以它的池容積和占地面積較常規二級生物處理工藝要小得多，同時，由於濾池後不設二次沉澱池，大大節省了占面積和土建費用。城市污水處理廠採用經導流曝氣生物濾池（CCB）工藝的總占地面積只有氧化溝工藝的1/3。
濾池內高比表面積和粗糙多孔的粒狀生物填料，使其可能積聚多達10～15g/L微生物量，高濃度的微生物量將使得經導流曝氣生物濾池（CCB）的容積負荷大為提高，減少池容及占地面積，此對擬建的城市污水處理設施具有重要意義。
由於經導流曝氣生物濾池（CCB）對污水中懸浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全達到國家所要求的排放標準。
（8）構築物模組化設計，有利於擴建
經導流曝氣生物濾池（CCB）單元為模組化結構，能較好地適應城鎮污水處理廠分期建設。
12、技術性能
（1）技術前瞻性
導流曝氣生物濾池（CCB）充分借鑑了下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、給水快濾法、聚磷排泥法等八者的設計手法，集曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥回流、定期反衝於一體，使污水在U型雙錐這一個單元體內，綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及回流處理全過程，是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流，脫氮除磷反應器，處理後的污水優於排放標準，實現中水回用，因此技術前瞻性。
（2）工藝創新性
導流曝氣生物濾池（CCB）採用U型雙錐結構，巧妙地將污水處理分為下向流對流接觸氧化區、導流沉降無泵污泥回流區、上向流曝氣生物過濾區三個污水處理區域，實現了兩曝兩沉和無泵污泥外排的工藝結構，具備下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池接觸法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分流法、給水快濾法、聚磷排泥法的處理工藝技術特徵，在導流曝氣生物濾池（CCB）內，綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及回流的全過程，是典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流、脫氮除磷反應器，因此工藝創新性。
（3）工程投資經濟性
導流曝氣生物濾池（CCB）的BOD5容積負荷大，幾乎是常規二級生物處理的5～10倍，所以它的池容積和占地面積較常規二級生物處理工藝要小得多。同時，在導流曝氣生物濾池（CCB）中，具有上下結構的沉降無泵污泥外排回流區，因此無需二次沉澱池，大大節省了占地面積和土建費用。污水處理廠採用導流曝氣生物濾池（CCB）工藝的總占地面積只有氧化溝工藝的1/3。裝置內高比表面積和粗糙多孔的粒狀生物填料，使其可能積聚多達10～15g/L的微生物量，高濃度的微生物量將使得導流曝氣生物濾池（CCB）的容積負荷大為提高，減少池容積及占地面積，此對擬建的污水處理設施具有重要意義。由於導流曝氣生物濾池（CCB）對污水中懸浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全達到國家所要求的排放標準，故濾池後面不需設定二沉池，因此工程投資經濟性。
（4）處理效果穩定性
處理系統的出水水質好，是由於整個系統中存在著較高濃度的微生物，生化反應速率高，並可通過控制供氣量使裝置中存在好氧和缺氧環境，使得該裝置組合可實現硝化、反硝化。同時，由於高濃度的微生物以生物膜的形式固定在粒狀濾料的表面，無污泥膨脹之慮，不會因濾池受水力負荷的衝擊而造成微生物流失，因此，導流曝氣生物濾池（CCB）對水力負荷及有機負荷都具有較強的抗衝擊能力。即使污水是減少一半以下或停水後再啟用，只需很短的時間內就能正常運行，因此處理效果穩定性。
（5）處理流程簡化性
由於導流曝氣生物濾池（CCB）的生物和物理綜合截留作用，處理後水中的SS很少，故不需設定二沉池，加上系統中具有沉降污泥無泵回流系統，因此無需污泥回流泵房，使處理流程得以簡化，進一步節省占地面積，因此處理流程簡化性。
（6）投資和運轉費用經濟性
由於導流曝氣生物濾池（CCB）流程短、池容小和占地省，使工程費用大大低於常規二級生物處理工藝。同時，採用裝置專用曝氣系統並利用粒狀濾料對氣泡的切割及阻擋作用，使得氣泡在濾層中進一步被細碎，強化氣、液傳質效應，增加濾層內的微生物與空氣的接觸面積和時間，導致濾池總體充氧效率大為提高，氧的利用率達30%以上，從而節省能耗，因此投資和運轉費用經濟性。
（7）操作管理簡單性
由於相關工業技術的發展，一些先進的自動化設備如液位感測器、線上溶氧測定儀、定時器、變頻器、PLC中央程控系統及微電腦等產品的出現，使得導流曝氣生物濾池（CCB）運行管理自動化得以順利實現，其運行管理變得簡單易行。一般來說，導流曝氣生物濾池（CCB）可以對進水水質、水量以及污水中溶解氧濃度進行線上檢測，並通過PLC控制系統方便地調整曝氣時間的長短，控制風機的供氧量，易於最佳化運行，特別是對各大、中、小污水處理廠更顯突出，因此操作管理簡單性。
（8）脫氮除磷典型性
1）、導流曝氣生物濾池（CCB）脫氮除磷基本原理
導流曝氣生物濾池（CCB）的脫氮原理是在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，通過硝化和反硝化菌的作用，將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮，再通過反硝化作用將硝態氮轉化為氨氣，從而達到從廢水中脫氮的目的。
導流曝氣生物濾池（CCB）除磷的原理是在厭氧條件下，聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷，並加以釋放，利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解、溶解性有機物質的合成PHB，從而在好氧的條件下，聚磷菌則將PHB降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷的作用。
2）、導流曝氣生物濾池（CCB）的除磷
基於導流曝氣生物濾池（CCB）的上述原理，結合導流曝氣生物濾池（CCB）工藝，在導流曝氣生物濾池（CCB）水處理單元的前面設厭氧池或水解酸化池﹑加上導流曝氣生物濾池（CCB）的內錐，即下向流對流接觸氧化生物過濾區和外錐即上向流曝氣生物過濾區以及導流沉降無泵污泥回流區,這兩個曝氣和不曝氣段,形成了較為完整的硝化﹑反硝化脫氮除磷工藝。與此同時，在導流曝氣生物濾池（CCB）的內錐及下向流接觸氧化生物過濾區中有硝化和反硝化作用（見原理圖），因此較其它通用污水處理技術更有除磷的技術優勢。特別是污水在內錐和外錐的曝氣條件下，聚磷後和污泥一道下沉於無泵污泥回流區底部，並在上部水壓作用下，含有80-90%高濃度含磷污泥通過無泵污泥排泥管排出池外，流入污泥乾化池，從而磷隨乾化污泥外運而被去除，未去除的其它磷隨乾化池中的上清液和污泥乾化過程中的廢液回流到污水處理池前端，進入厭氧池或水解酸化池進行釋放，達到反硝化。
3）、脫氮除磷效果差的原因
除磷的好壞取決於聚磷菌在厭氧段能否將磷徹底釋放和排泥的好壞，如果厭氧段不能徹底釋放磷，工藝系統中無法很好地排泥，除磷效果差。例如A2/O工藝是較為典型的脫氮除磷工藝，但是，除磷效果還是不盡人意，其原因是：
①﹑由於混合液中的NO2-N、NO3-N在二沉池中反硝化，使N2附著在污泥表面上而上浮，造成二沉池表面負荷較低，停留時間長，使二沉池的污泥沉降效果不理想。
②﹑由於無氧池依靠二沉池池底污泥造成無氧條件下的釋放，但是在回流污泥中由於含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，從而在無氧池中反硝化釋放氮氣，使無氧池不能形成很好的無氧條件，從而使得無氧段氧化還原電位偏高，聚磷菌對磷酸的釋放不徹底，有機磷水解不充分，除磷效果不理想。為了在工藝中避免上述問題，採取增大二沉池，增長停留時間，但帶來的問題是表面負荷降低，不僅造成工程投資大，而且出水中SS高，除磷效果差，由於系統中污泥停留時間長，部分污泥硝化，排泥量少，除磷效果低。
導流曝氣生物濾池（CCB）基本結構：導流曝氣生物濾池（CCB）底部設有進水和排泥管，中上部是填料層，厚度一般為2.5～3m，填料頂部裝有擋板，防止懸浮填料的流失。擋板上均勻安裝有出水濾頭。擋板上部空間作反衝洗水的儲水區，其高度根據反衝洗水頭而定，在導流曝氣生物濾池（CCB）的下部設有沉降分離無泵污泥回流區，將內錐即下向流對流接觸氧化區曝氣後的水在重力和導流板的作用下沉於底部，並通過排泥管外排，有較好的排泥作用，加上導曝前有預處理的厭氧段和好氧段，能較好的釋放磷，因此導流曝氣生物濾池（CCB）整個處理工藝比A2/O有較好的處理效果。
（9）、氣溫及運行方式適應性
由於大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的內部和表面，微生物不會流失，即使長時間不運轉也能保持其菌種的活性。如長時間停止不用後再恢復運行，可在進水、供氣後的幾天內恢復正常運行；由於導流曝氣生物濾池（CCB）所特有的高微生物量，使得該裝置對氣溫變化的適應性也較強，因此氣溫及運行方式適應性。
（10）、檢修換件方便性
導流曝氣生物濾池（CCB）所需的主要設備和材料，國內均可配套生產，基本不需進口。只有少量自控檢測儀表和執行機構需進口。
（11）、工程建設靈活性
導流曝氣生物濾池（CCB）單元為模組化結構，可集中設計，也可分開設計，還有利於擴建，能較好地適應各個地區地貌。
