。曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内填料上所附生物膜中微生物氧化分解作用，填料及生物膜的吸附阻留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。
BAF水流流向主要分为下向流和上向流，其中下向流以OTV公司的BIOCARBONE工艺为代表；上向流以OTV公司的BIOSTYR工艺为代表。
BIOSTYR和BIOCARBONE工艺示意图见图1。图1BIOSTYR和BIOCARBONE工艺
BAF反应器为周期运行，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。具体过程如下：在BIOCARBON工艺中，经预处理的污水从滤池顶部进入，在滤池底部进行曝气，气水处于逆流。在反映其中，有机物被微生物氧化分解，NH3N被氧化成NO3N，另外由于在生物膜的内部存在厌氧兼氧环境，在硝化的同时
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实现部分反硝化。在无脱N要求的情况下，从滤池底部的出水口直接排出系统，一部分留做反冲洗之用，如果有脱N的要求，出水需进入下一级后置反硝化柱，同时需外加碳源，因为内环境反硝化不能使出水TN达到排放要求。
随着过滤的进行，由于填料表面新产生的生物量越来越多，截留的SS不断增加，在开始阶段水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，堵塞滤层的上表面，并且阻止气泡的释放，将会导致水头损失很快到达极限，此时应立即进入反冲洗再生，以去除滤床内过量的生物膜及SS，恢复处理能力。
反冲洗采用气水联合反冲，反冲洗水为经处理后达标水，反冲空气来自于地部单独的反冲气管。反冲时关闭进水和工艺空气，水气交替单独反冲，最后用水漂洗。滤层有轻微的膨胀，在气水对填料的流体冲刷和填料间相互摩擦下，老化的生物膜和被截留的SS与填料分离，冲洗下来的生物膜及SS在漂洗中被冲出滤池，反冲洗污泥回流至预处理部分。由于正常过滤和反冲时水流方向相反，使填料层顶部的高浓度污泥不经过整个滤床，而是以最快的速度离开滤池，这对保证滤池的出水是有利的。
在BIOSTYR工艺中，经预处理的污水与经硝化的滤池出水按一定回流比混合后进入滤池底部。在滤层中进行曝气，曝气系统将滤池分为好氧和缺氧两部分。在缺氧区，一方面反硝化菌利用进水中的有机物作为碳源，将滤池中的NO3N转化为N2实现反硝化。另一方面，填料上的微生物利用进水中的溶解氧和反硝化产生的氧降解BOD，同时，一部分SS被吸附截留在滤床内，这样便减轻了好氧段的固体负荷。经过缺氧段处理的污水然后进入好氧段，好氧段的微生物利用从气泡转移到水中的溶解氧进一步降解BOD，硝化菌将NH3N氧化r