流動床生物膜工藝運用生物膜法的基本原理，充分利用了活性汙泥法的優點，又克服了傳統活性汙泥法及固定式生物膜法的缺點。技術關鍵在於研究和開發了比重接近於水，輕微攪拌下易於隨水自由運動的生物填料。生物填料具有有效表面積大，適合微生物吸附生長的特點。填料的結構以具有受保護的可供微生物生長的內表面積為特徵。當曝氣充氧時，空氣泡的上升浮力推動填料和周圍的水體流動起來，當氣流穿過水流和填料的空隙時又被填料阻滯，並被分割成小氣泡。在這樣的過程中，填料被充分地攪拌並與水流混合，而空氣流又被充分地分割成細小的氣泡，增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。在厭氧條件下，水流和填料在潛水攪拌器的作用下充分流動起來，達到生物膜和被處理的汙染物充分接觸而生物分解的目的。流動床生物膜反應器工藝由此而得名。其原理示意圖如下圖所示。因此，流動床生物膜工藝突破了傳統生物膜法（固定床生物膜工藝的堵塞和配水不均，以及生物流化床工藝的流化侷限）的限制，為生物膜法更廣泛地應用於汙水的生物處理奠定了較好的基礎。

(a)好氧反應器 (b)厭(缺)氧反應器

圖1 流動床生物膜工藝原理示意圖

現在國內部分設計單位提出的，以改良A2/O工藝為基礎的MBBR（或IFAS）工藝組合作為活性汙泥法工藝方案。

這種組合工藝以改良A2/O工藝為基礎框架，在好氧段增加了懸浮填料，形成泥膜共池，增加汙泥停留時間及生物相，混合液迴流點是從好氧池迴流到缺氧池，汙泥則迴流到預缺氧段，並考慮在厭氧段適當投加優質外部碳源，促進生物除磷處理效果。

圖2 改良A2/O-MBBR工藝流程圖

該組合工藝結合了活性汙泥法及懸浮生物膜流化床的工藝特點，具有如下優點：

（1）耐衝擊性強，效能穩定，執行可靠；

（2）容積負荷高，緊湊省地；

（3）攪拌和曝氣系統操作方便，維護簡單；

（4）生物池無堵塞，生物池容積得到充分利用，沒有死角；

（5）靈活方便，可根據執行水質變化情況增加填料量，以滿足越來越高的排放要求。

但活性汙泥法及懸浮生物膜流化床也有其固有的缺點：

（1）採用完全混合式池型，曝氣量不足及季節更替時，易產生汙泥膨脹及上浮；

（2）生物填料昂貴，增加總體造價；

（3）由於生物相增多，導致生物傳質效能減弱，整體生化曝氣量有所增加；

（4）攪拌系統對生物填料的切割，會導致生物填料的損壞現象；

（5）出水裝置控制不好，會有生物填料隨出水流入下級沉澱池，造成後續單體執行困難。

改良A2/O-MBBR組合工藝流程：適用於佔地受限情況下的提標改造工程，好氧池部分割槽段改造為MBBR系統，投加懸浮填料（或固定填料），保障冬季低溫條件時的硝化效果，同時可以增加反硝化區的容積比例，提高內部碳源的利用率，增強生物脫氮能力。