曝气生物滤池作为污水处理厂中的主要处理区，具有有机负荷高、占地面积小、投资小、处理效率高和出水水质好等优点。BAF的滤料是影响其处理效果的关键因素之一，也是影响水处理成本的主要因素之一。在BAF 中应用比较广泛的是陶粒滤料，具有生物附着性强、挂膜性能良好、水流流态好、反冲洗容易进行和截污能力强等优点。天然沸石具有较大的孔隙率和比表面积，因而具有较大的微生物附着表面，特别是沸石对NH3-N有较强的选择性离子交换能力，在沸石表面有生物膜时仍具有交换NH3-N的能力，故以沸石为滤料的BAF具有较强的抗NH3-N 冲击负荷能力。研究者进行专门的试验，采用天然沸石和粘土陶粒这2种滤料应用于BAF，考察其对污水厂二级出水深度处理的能力，以回用电厂作冷却水为目的，并对这2种滤滤料在处理能力、工艺运行和工程经济等方面进行比较，从而对以后的工程试验进行有益的探索。
试验进水为城市污水二级生物处理出水，其水质的主要特点是 COD 偏低， NH3-N 含量比较高，可生化性差。
因进水有机物少，可生化性差，故采用接种挂膜法。将活性污泥导入滤柱，并加入营养液闷曝 4 d，然后挂膜培养。当NH3-N 去除率稳定时认为启动结束，进入稳定运行阶段。根据回用水水质标准，确定试验的主要去除目标是COD和NH3-N。
滤料表面的粗糙程度对微生物附着影响很大，为了更好地观察这2种滤料的表面状况，用扫描电镜分别在25倍和5000倍条件下观察沸石颗粒和粘土陶粒这2种滤料。
沸石颗粒表面非常粗糙，布满了很多凹陷的小孔穴，直径在 1～30 μm。一般来说，球菌个体大小在 0.5～2 μm，杆菌一般长 1～5μm、宽 0.5～1 μm，因此沸石表面这许许多多的孔穴非常适合细菌附着，并且增加了沸石的比表面积，可提高附着的微生物量，有利于提高 NH3-N 的去除率。 从图 2 可以看到，粘土陶粒表面非常粗糙，密密麻麻的分布有很多孔洞。但是这些孔洞大小不均，有的孔洞非常小，有的孔洞甚至直径达到200 μm 以上。细菌的生长主要依赖直径比较大的孔洞，微孔过多对细菌的生长作用不大，这些大小不均的孔洞非常有利于微生物附着在上面生长。
在开始挂膜初期，沸石表面硝化生物膜还没有长成，沸石对 NH3-N 的高去除率主要是由离子交换吸附作用造成的。按照前期所作的静态试验，根据沸石的交换容量估算，大概 12 d 左右滤柱的沸石交换能力达到饱和。但是到第20天开始NH3-N的含量突然上升，其中的原因一方面是污水厂曾经停产断水2d；另一方面，沸石表面逐渐所生长的生物膜对NH3-N也有一定的去除作用，但是在沸石没有达到吸附饱和之前，对NH3-N 的主要去除作用还是由沸石的离子交换吸附来完成的。随着启动挂膜的进行，滤料表面硝化菌逐渐生长，硝化作用逐渐增强，出水NH3-N 含量则逐渐下降，这时硝化菌可以利用从沸石表面被交换下来的 NH3-N，当硝化菌的生物量稳定之后，出水NH3-N也就达到稳定，挂膜基本完成。
而对于陶粒来说，污水厂二级出水可生化性比较差，有机物含量低。可以看出，启动开始，BAF对COD的去除率就不是很高，整个过程平均COD去除率为11.67%，去除效果依赖于进水 COD 的变化，但其出水的 COD 呈现持续下降的趋势。
生物膜是 BAF 工艺的关键部分，挂膜的成功与否直接影响到 BAF 的处理效果。同时挂膜的难易程度也对BAF的应用产生一定的影响。尤其是硝化菌世代时间比较长，培养挂膜比较困难。在沸石BAF试验中，沸石对NH3-N 有较大的交换吸附容量，因此沸石BAF启动开始时出水NH3-N 含量就保持在一个较低的水平；启动期间，出水NH3-N的质量浓度平均为 2.62 mg·L-1，最高为7.54 mg·L-1，所以，采用沸石作为滤料填料，在离子交换吸附和生物膜硝化的共同作用下，出水 NH3-N含量会一直保持在比较低的水平。而陶粒对 NH3-N没有选择性吸附能力，对 NH3-N 的去处完全是通过滤料表面所附着生长的生物膜来完成，所以在启动挂膜过程中，初期生物膜还没有长成，出水NH3-N含量会很高，随着生物膜的逐渐生长，出水NH3-N含量才会逐渐降低。天然沸石在我国分布广泛、储量巨大、品质优良。目前粘土陶粒的价格比天然沸石的价格高，因此综合考虑，可以选择沸石作为BAF的滤料达到良好的处理效果与经济效益。
