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在生物滤床运转初期，氨化微生物首先生长繁殖，有机氮通过氨化作用转化成NH3，NH3在水中可解离成NH4+，因此，出水口的总铵（铵态氮NH4+-N）比处理前高；但数天后，由于硝化细菌的不断繁殖，使NH3-N逐渐氧化为NO2--N，然后进一步氧化为NO3--N，致使总氨氮逐步下降，而NO2--N和NO3--N则迅速上升。
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滤床运转一段时间后，废水通过生物膜后，总氨氮迅速下降，NO3--N明显上升，但往往NO2--N居高不下，此时滤床还不能称作成熟。因为即使低剂量的NO2--N也会对生物的生长甚至生存产生很大影响。因此，只有当出水中的NO2--N开始下降，才能成为滤床成熟了，故NO2--N下降是滤床成熟的主要标志，此时微生物代谢旺盛，水的净化能力强，出水水质良好。
当生物膜成熟后，微生物继续增殖，使生物膜不断增厚，特别是废水中有机物较多时，氧将很快被表层生物膜所消耗，靠近滤料的一层生物膜因得不到充足的氧气而使厌氧微生物生长起来并产生有机酸、甲烷及硫化氢等厌氧分解产物，致使滤料带有臭味，将大大影响出水水质。当生物膜过厚时，由于代谢产物过多，好氧生物膜和厌氧生物膜之间就失去平衡，致使好氧生物膜的生态系统遭到破坏，生物膜则呈现老化脱落，有机物降解效果就差，所以生物膜不宜太厚或太薄，一般以0.5～1.5mm为佳。
在废水处理过程中，生物膜经历着不断生长，不断剥落更新的演变过程。
由于弧形筛的过滤精度是70μm，小于70μm的微细颗粒物除一部分通过气浮池以泡沫形式排出系统外，多数会在生物净化池通过填料的拦截作用，大量沉积在生物净化池池底，为此，可在一级生物滤池和二级生物滤池底部设计专门的斗状集污槽。
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