微气泡通常是指直径小于50μm的微小气泡。微气泡曝气技术与传统曝气方式相比具有更高的气-液传质效率,在废水处理中具有潜在的应用优势。好氧生物流化床具有生物膜活性大、传质条件优越、有机物处理效率高等特点。本研究采用SPG膜微气泡曝气生物流化床反应器处理模拟生活废水,探讨了微气泡曝气生物流化床反应器填料的选择;研究了有机负荷和氮负荷对微气泡曝气生物流化床反应器运行性能的影响。实验结果表明,在相同运行条件下,填充碳纤维填料的生物流化床反应器污染物去除效果最好,COD去除率和去除负荷在20 d之后趋于稳定,去除率和去除负荷分别稳定在90%和0.75 kg/(m3.d)以上,氨氮的去除率和去除负荷分别为35.0%和0.11kg/(m3.d)。填充碳纤维填料的生物流化床反应器生物膜生长速率较快,20 d后生物量稳定在0.90 g/L左右。采用碳纤维为填料的微气泡曝气生物流化床反应器运行过程中,随着有机负荷的增加,DO浓度不断下降,污染物去除效果变化不大,其中,COD去除率稳定在80%左右,去除负荷最高可达3.53 kg/(m3·d)。氨氮和TN的去除率分别为45%和43%左右。氮去除效果不太理想可能与有机负荷增大、DO浓度减小和硝化细菌世代时间较长有关。随着有机负荷的增加,生物膜的总活性、有机物好氧分解活性和硝化活性均不断降低。胞外多聚物的组成物质种类没有发生变化,含量发生变化。随着氮负荷不断增大,DO浓度不断减小,COD去除效果较稳定,去除率和去除负荷分别为85%和0.85 kg/(m3.d)左右;氨氮和TN去除率逐渐降低,去除负荷逐渐增大,最高均可达到0.09 kg/(m3.d)。DO浓度较高时,氮主要通过同步硝化反硝化过程去除,DO浓度较低时,氮主要通过短程硝化反硝化作用去除。生物膜有机好氧分解活性均较好且变化不大,氨氧化活性不断增大,亚硝酸盐氧化活性逐渐降低。胞外多聚物的组成物质种类没有发生变化,含量发生变化。