現代的污水處理技術，按照其作用原理，可分為物理法、化學法和生物法三類，在對城市污水的處理技術中，以生物法為主要手段。污水的生物處理就是利用微生物的新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解并轉化為無害物質，使污水得以凈化。生物循環污水處理技術是廢水生物處理的主要工藝之一，微生物以膜狀固著在某種載體的表面上呈附著生長狀態。生物循環污水處理技術作為與活性污泥法平行發展起來的生物處理工藝，在廢水處理中的應用具有處理能力大的特點，促進凈化功能的顯著提高。
  

  1生物濾池

    生物濾池包括普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池和曝氣生物濾池。普通生物濾池是第一代生物濾池，由池體、濾料、布水裝置和排水系統等四部分組成。濾料是生物濾池的主體，它對生物濾池的凈化功能有直接影響。因其環境較差，處理效率較低，目前已很少應用。
    高負荷生物濾池是生物濾池的第二代工藝，它是在改善普通生物濾池在凈化功能和運行中存在的實際弊端的基礎上開創的。高負荷生物濾池大幅度地提高了濾池的負荷率，其BOD容積負荷高于普通生物濾池6~8倍，水力負荷則高達10倍。高負荷生物濾池的高濾率是通過限制進水BODS值和采用處理水回流等技術措施而達到降低濾池進水有機物濃度，保證生物濾池供氧充足，以維持正常運行。塔式生物濾池屬于第三代生物濾池，也屬于一種高負荷生物濾池，但其負荷遠比一般高負荷生物濾池高，為一般高負荷生物濾池的2~3倍。高額的有機負荷使其生物膜生長迅速，高額的水力負荷又使生物膜受到強烈的水力沖刷，從而使生物膜不斷的脫落與更新，并經常保持較好的活性。
    曝氣生物濾池是近年來新開發的一種污水生物處理技術。它是集生物降解、固液分離于一體的污水處理設備。該設備構造與給水處理的快濾池相類似。池內底部設承托層，其上部則是作為濾料的填料。在承托層設置曝氣用的空氣管及空氣擴散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設置在承托層內。曝氣生物濾池根據進水方向，可以分為上向流和下向流兩種形式。下向流曝氣生物濾池的原污水從池上部進入池體，并通過由填料組成的濾層，在填料表面形成生物膜。由池下部通過空氣管向濾層進行曝氣，空氣由填料的間隙上升，與下流的污水相向接觸，空氣中的氧轉移到污廊，像生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物。在微生物的新陳代謝作用下，有機污染物被降解，污水得到處理。上向流曝氣生物濾池的原污水和池下部的空氣共同向上流動，有利于氣與水的充分接觸并提高氧的轉移速率和底物的降解速率。曝氣生物濾池占地面積小，多級聯用脫氮效果優良，可減少環境溫度的影響，處理效率高，近年來發展趨勢良好，、不斷有新的工程應用實例。
    

2生物接觸氧化池

    生物接觸氧化也被稱之為淹沒式生物濾池，于1971年在日本首創，近10余年來在國內外都得到了較為廣泛的研究與應用，用于處理生活污水和某些工業的有機廢水，并取得了良好的處理效果。所謂淹沒式生物濾池，就是在池內充填惰性填料，已經預先充氧曝氣的廢水浸沒并流經全部填料，廢水中的有機物與填料上的生物膜廣泛接觸，在微生物的新陳代謝作用下污染物得到去除。淹沒式生物濾池的另一種形式是在池內設有人工曝氣裝置，向池內供氧并起攪拌與混合作用，廢水流經池內填料與生物膜接觸，此技術相當于在活性污泥法曝氣池內充填供微生物附著、棲息的填料，因而又稱為接觸曝氣法。淹沒式生物濾池主要是由池體、填料床、曝氣裝置、進出水裝置等組成。用于小規模污水處理中具有布置緊湊、占地小、管理簡單的優點，近年來也得到了一定的發展。目前也有較多污水處理廠將原來建設的普通活性污泥法改造為接觸氧化法，取得了良好的出水水質。
    

3生物流化床技術以及其優越性

    流化床用于廢水生物處理領域始于20世紀70年代初期，美國和日本率先進行了多方面的研究工作并取得大量較好的成果。所謂生物流化床，就是以砂、活性炭、焦碳、陶粒、塑料等顆粒為載體充填于生物反應器內，因載體多孔并表面附著生長著生物膜而使其質變輕，當廢水以一定流速從下向上流動時，載體便處于流化狀態。按照使載體流動的動力來源的不同，生物流化床一般可分為以液流為動力的兩相流化床和以氣流為動力的.三相流化床兩大類。在兩相流化床中，按照進入流化床的廢水是否預先充氧曝氣，床體又可處于好氧狀態和厭氧狀態，前者主要用于處理廢水中的有機污染物，而后者則主要用于去除廢水中的亞硝酸鹽和硝酸鹽等。
    生物流化床技術相比其他生化處理工藝來說，具有以下優越性：①可增加反應槽內微生物的數量，有機物去除率較高；②它在運行時進水水流和曝氣氣流在反應器內形成逆流，增大了氣水接觸面積；并且池內載體填料在反應器內部由于升流區與降流區密度差以及在特殊的流化床內部結構的作用下，形成循環流動，使氧利用率提高了10%~15%，有利于氧的轉移。③反應器內填料載體相互激烈碰撞的運行方式，克服了傳統接觸池在運行一段時間后，由于生物膜過厚脫落造成的階段性出水水質變差的缺點。同時，這種激烈碰撞的方式有利于提高水體中污染物在生物膜上的傳遞速率，有利于提高處理效率。④粒狀填料具有巨大的比表面積，其上生長著各種碳化菌、氨化菌和硝化菌組成的高活性生物膜，具有優良的氧化降解和吸附過濾水中污染物的作用，可提供較大的微生物生存空間。⑤填料表面為硝化細菌提供了良好的繁殖場所，一方面，提高了硝化細菌在反應體系中的污泥停留時間；另一方面，由于硝化細菌易于固著在填料表面的特性，有利于提高整個反應體系中的硝化細菌百分比。一般活性污泥法中，硝化菌僅占混合液懸浮物的8%，而在內循環生物流化床內的活性污泥體系中，硝化菌可占混合液懸浮物的25%。從這方面來講氨氮去除效率得到了很大的提高。⑥抗沖擊負荷能力強，無污泥膨脹問題。微生物生長在粗糙多孔的填料表面，屬固定化微生物，不會流失，因此運行管理方便簡單。⑦混合液中的微生物和生物膜微生物共同分解污染物質是活性污泥法處理量的10倍以上。⑧由于處理效率高，結構緊湊，使生物反應設備的占地面積僅為傳統設備的1/4，基建投資節省25%。⑨反應器內所用載體填料為粒徑在10mm左右的橡膠膠粒，使得反應器內部保持較高的微生物量，并且由于填料間碰撞的運行方式，使得載體表面上生物膜較薄，其生物活性相對較高。⑩由于填料的多孔性，它與傳統填料相比更易掛膜，在初期運行和檢修后運行時，極易恢復正常運行，一般只需2~3d即可。另外由于比表面積大，使得各菌種在填料上有著明顯的分層分布，由外向里分別為好氧菌種、兼氧菌種、厭氧菌種。菌種的多元化有利于提高處理效率，縮短停留時間。經過生物反應器處理后的出水加入一定量的聚合硫酸鐵后，可以有效提高污泥活性，改善污泥沉降性能。