普通生物濾池的構造
普通生物濾池普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統四部分組成，如右圖所示。
1、池體
普通生物濾池在平面上多為方形或矩形，四周由池壁圍築而成，池壁具有圍護濾料的作用，應能承受濾料的壓力，一般多圍磚石築造。池壁可築成帶孔或不帶孔兩種形式，有孔的池壁有利於濾料內部的通風，但在低溫季節，易受到低溫天氣的影響，使池內溫度降低，影響處理效果。為了防止風力對池表面均勻布水的影響，池壁一般應高出濾料表面0.5~0.9m。池底的作用是支撐濾料和排除處理後的污水。
2、濾料
濾料是生物膜的載體，因此是生物濾池的主體，它對生物濾池的淨化功能的發揮有直接的影響。濾料應具有質堅、高強度、耐腐蝕、耐壓、比表面積（單位容積濾料所具有的表面積）大、孔隙率高等優點。普通生物濾池一般多採用實心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣和焦炭等。
3、布水裝置
生物濾池布水裝置的首要任務是向濾池表面均勻地布水，此外還應具有適應水量的變化、不易堵塞和易於清通、不受風、雪的影響等特徵。普通生物濾池布水裝置是固定噴嘴式布水系統，由投配池、布水管道和噴嘴等三部分組成。
4、排水系統
生物濾池的排水系統設於池的底部，用於排除處理後的污水和保證濾池的通風。排水系統包括滲水裝置、匯水溝和總排水溝等。
普通生物濾池法工藝流程
普通生物濾池的處理流程一般有交替式生物濾池、單級回流生物濾池流、兩級回流生物濾池等，但主要都由初沉池、生物濾池和二沉池組成。初沉池的作用主要是去除原污水中的大塊懸浮物，一方面可去除部分有機物，另一方面是防止濾池的堵塞。二沉池主要是使生物濾池流出水中的生物膜進行泥水分離。普通生物濾池工藝的優點是處理效果好，BOD的去除率可達90%以上，出水BOD可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質穩定。缺點是占地面積大，易於堵塞，灰蠅很多，影響環境衛生。後來，人們通過採用新型濾料，革新流程，提出多種形式的高負荷生物濾池，使負荷率比普通生物濾池提高數倍，池體積大大縮小。
普通生物濾池運行管理都較簡單，因此早期較多套用於小城鎮和邊遠地區。一般認為，它對入流水質水量變化的承受能力很強，脫落的生物膜密實，較容易在二沉池中被分離。
普通生物濾池的機理
普通生物濾池的工作情況
普通生物濾池正常工作時，原污水通過布水設備連續、均勻地噴灑到濾床表面上，污水以水滴的形式向下滲瀝，或以波狀薄膜的形式向下滲流。最後，污水到達排水系統，流出濾池。污水流過濾床時，有一部分污水、污染物和細菌附著在濾料表面上，微生物便在濾料表面大量繁殖，不久，形成一層充滿微生物的黏膜，稱為生物膜。這個起始階段通常叫 “掛膜”，是生物濾池的成熟期，只有在 “掛膜”過程完成後生物濾池才能進入正常運行。
影響普通生物濾池性能的主要因素
普通生物濾池中有機物的降解過程複雜，同時發生著有機物在污水和生物膜中的傳質過程，有機物的好氧和厭氧代謝，氧在污水和生物膜中的傳質過程和生物膜的生長和脫落等過程。這些過程的發生和發展決定了生物濾池淨化污水的性能。影響這些過程的主要因素如下：
1、濾池高度
對於下向流生物濾池，濾床的上層和下層相比，生物膜量、微生物種類和去除有機物的速率均不相同。濾床上層，污水中有機物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級 （以細菌為主），生物膜量較多，有機物去除速率較高。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜量從多到少。濾床中的這一遞變現象，類似污染河流在自淨過程中的生物遞變。因為微生物的生長和繁殖同環境因素息息相關，所以當濾床各層的進水水質互不相同時，各層生物膜中的微生物就不相同，處理污水（特別是含多種性質相異的有害物質的工業廢水）的功能也隨之不同。
2、負荷率
生物濾池的負荷率是一個集中反映生物濾池工作性能的參數，同濾床的高度一樣，負荷率直接影響生物濾池的工作。通常情況下，城市污水處理廠採用普通生物濾池，濾率一般在1~2m/d左右，不超過4m/d。在此低負荷率的條件下，隨著濾率的提高，污水中有機物的傳質速率加快，生物膜量增多，濾床 （特別是它的表層）很容易堵塞，因此生物濾池的負荷率曾長期停留在較低的水平 （當污水濃度和濾床高度為定值時，濾率與負荷率的比值是常數）。但是，當濾率提高到8m/d以上時，下滲污水對生物膜的水力沖刷作用，使生物濾池堵塞現象又獲改善。在高負荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾池中的停留時間縮短，出水水質將相應下降。為此，可以利用污水廠出水回流或提高濾床高度來改善進水水質，從而提高濾率和保證出水水質。
3、回流
利用污水廠的出水或生物濾池出水稀釋進水的做法稱回流，回流水量與進水量之比叫回流比。回流對生物濾池性能有下述影響：① 回流可提高生物濾池的濾率，它是使生物濾池由低負荷率演變為高負荷率的方法之一 （增大濾床高度也可提高負荷率）；② 提高濾率有利於防止滴濾池中產生灰蠅和減少惡臭 （淹沒式生物濾池不存在此現象）；③當進水缺氧、腐化、缺少營養元素或含有有害物質時，回流可改善進水的腐化狀況，提供營養元素和降低毒物濃度；④ 進水的質和量有波動時，回流有調節和穩定進水的作用。
4、供氧
普通生物濾池中，微生物所需的氧一般直接來自於大氣，並靠自然通風供給。影響生物濾池通風的主要因素是濾床自然撥風能力和風速。自然撥風的推動力是池內溫度和氣溫之差，以及濾池的高度。溫度差愈大，通風條件愈好。當水溫較低，濾池內溫度低於氣溫時 （夏季），池內氣流向下流動；當水溫較高，池內溫度高於氣溫時 （冬季），氣流向上流動。若池內外無溫差時，則停止通風。正常運行的生物濾池，自然通風可以提供生物降解所需的氧量。當入流污水有機物濃度較高時，供氧條件可能成為影響生物濾池工作的主要因素。
普通生物濾池系統的功能設計
普通生物濾池處理系統包括初沉池、濾池本身和後續的二沉池，另外有時還有回流系統。其功能設計一般包括：濾池類型和流程選擇；濾池個數和濾床尺寸的確定；初沉池、二沉池的形式、個數和工藝尺寸的確定；布水設備計算。
1、濾池類型的選擇
低負荷生物濾池基本上僅在污水量小、地區偏僻、石料不貴的場合尚有可能選用。目前，大多數工程採用高負荷生物濾池，其主要有兩種類型：帶回流的生物濾池和塔式生物濾池。濾池類型的選擇，只有通過方案比較才能得出合理的結論。
2、流程的選擇
在確定流程時，通常要解決的問題是：是否設初沉池；採用幾級濾池；是否採用回流，回流方式和回流比的確定。當廢水含懸浮物較多時，宜設定初沉池，以避免曝氣生物濾池阻塞。處理城市污水時，一般都設定初沉池。當進水有如下三種情況時，應考慮用二沉池出水進行回流：①入流有機物濃度較高，可能引起供氧不足時；②水量很小，無法維持水力負荷在最小經驗值以下時；③污水中某種污染物在高濃度時可能抑制微生物生長的情況下，應考慮回流。
3、濾池個數和濾床尺寸的確定
生物濾池的工藝設計內容是確定濾床總體積、面積和高度。設計時可按負荷率計算，或經過試驗後用經驗公式計算。
（1）濾床總體積（V）
普通生物濾池式中，v為濾床總體積，L；ρ為污水進濾池前的BOD平均值，mg/L；q為污水日平均流量，m /d，採用回流式生物濾池時，此項應為q(1+r)，回流比r可根據經驗確定；N為有機負荷率，kgBOD/(m ▪d)。
（2）濾床的高度確定
濾床的高度一般是根據經驗或試驗結果確定的。例如低負荷濾池濾床高度一般在2m左右；兩級回流生物濾池濾床高度一般在1~1.8左右；塔式生物濾池濾床高度一般在8m以上。在濾床的總體積和高度確定之後，濾床的總面積就可以計算出。當總面積不大時，可採用單座或雙座或多座濾池組合。
