随着我国社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的日益短缺,已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设,有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中,预计到2010 年,我国要新建城市污水处理厂一千多座,总投资将达1800 亿元[2]。随着人民生活水平的提高,人们对水环境质量的要求也越来越高,传统的污水处理工艺出水难以满足越来越严格的污水排放标准的要求;而且,不足之处还包括出水水质不够理想、负荷低、抗冲击负荷差等。另外,传统的污水生物反应器在传质效率、操作管理、能源消耗等诸多方面还存在许多不足,解决这些问题也是废水处理界所面临的挑战。因此,研究开发高效、经济的污水生物反应器及工艺技术就具有重要的环境、经济、和社会效益。在污水生物处理工艺的发展和应用中,活性污泥法和生物膜法一直都占有主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜工艺技术也得以快速发展,这是因为生物膜法具有诸多优点,包括:处理效率高,耐冲击负荷;体积小,便于运行管理;困扰活性污泥法的污泥膨胀问题在此得以消除;可以维持较高的污泥龄,生物相相对稳定,具有较高的生物量,水力停留时间大为缩短等。因此,这就迫使人们不断的研究开发新的污水生物处理技术,并对现有的设施加以改造,以满足水质变化所带来的新要求。