生物接触氧化法的基本原理是利用附着在固体填料（载体）表面的好氧微生物膜（生物膜），在人工曝气提供充足氧气的条件下，对污水中的有机污染物进行吸附、氧化分解，从而达到净化水质的目的。

其核心过程可以分解为以下几个关键点：

1. 微生物固定化（生物膜形成）：

   • 反应池内填充有大量的、具有高比表面积的惰性填料（如塑料蜂窝填料、弹性立体填料、纤维束填料等）。

   • 污水流经填料时，水中的好氧微生物（细菌、真菌、原生动物、后生动物等）会在填料表面附着、生长、繁殖，逐渐形成一层粘稠的、富含微生物的胶状物质——生物膜。

   • 这个过程称为“挂膜”。

2. 有机物吸附与传质：

   • 当污水流经或浸没填料时，水中的溶解性有机物和胶体有机物通过扩散作用，从污水主体传递到生物膜表面。

3. 好氧生物氧化分解：

   • 曝气系统（通常位于池底） 持续向污水中充入空气（或纯氧），提供充足的溶解氧（DO）。

   • 附着在填料上的好氧微生物（主要是细菌）利用溶解氧作为电子受体，将吸附到生物膜上的有机物作为“食物”和能量来源，进行新陈代谢。

   • 有机物（以BOD?/COD表示）被微生物氧化分解，最终转化为稳定的无机物（如CO?、H?O）以及合成新的微生物细胞物质（生物膜增长）。

4. 代谢产物与生物膜更新：

   • 微生物代谢产生的CO?等气体释放到水体中，再随水流或曝气逸出。

   • 随着生物膜不断生长增厚，内层微生物因氧气和营养传递受限而进入内源呼吸阶段甚至死亡。

   • 曝气产生的水流剪切力以及老化生物膜自身重量的作用，会使外层老化的生物膜从填料表面自然脱落。

   • 脱落的生物膜（称为“脱落生物膜”或“生物污泥”）随水流流出生物接触氧化池，进入后续的沉淀池（如二沉池）进行泥水分离。

   • 脱落后暴露出的填料表面又会重新附着新的微生物，开始新一轮的生物膜生长，实现生物膜的动态更新。

总结关键要素与优势：

• 核心： 生物膜（固定化微生物）在好氧条件下氧化分解有机物。

• 关键组件： 填料（载体） + 曝气系统。

• 微生物状态： 主要呈附着态（区别于活性污泥法的悬浮态）。

• 过程特点： 吸附、传质、生物氧化、生物膜脱落与更新动态平衡。

• 主要优势：

  • 生物量高/污泥龄长： 填料提供了巨大的附着面积，池内能维持很高的微生物浓度（生物量），且生物膜内微生物世代时间较长（污泥龄长），有利于世代时间长的硝化菌生长，因此具有较好的硝化（氨氮去除）能力。

  • 耐冲击负荷： 高生物量和生物膜的缓冲作用使其对水质、水量变化的冲击有较强的耐受能力。

  • 无污泥膨胀问题： 微生物主要附着生长，不易发生像活性污泥法那样的丝状菌污泥膨胀问题。

  • 管理相对简便： 不需要像活性污泥法那样严格控制污泥回流比和污泥浓度。

  • 剩余污泥产量相对较少： 由于生物膜内存在厌氧层进行内源代谢，且污泥龄较长，单位BOD去除产生的剩余污泥量通常少于传统活性污泥法。

简单来说，生物接触氧化法就是让污水流过挂满了“微生物地毯”（生物膜）的填料床，同时向水中鼓气供氧，“微生物地毯”上的细菌等“吃”掉水中的污染物，老化的“地毯”会脱落被清理掉，新的“地毯”又会长出来，从而实现污水净化的过程。