生物過濾是一種污染控制技術，它使用包含生物材料的生物反應器捕獲并生物降解污染物。常見用途包括處理廢水，捕獲地表徑流中的有害化學物質或淤泥以及空氣中污染物的微生物氧化。

生物過濾的例子包括：

• 生物污跡、生物帶、生物袋、生物洗滌塔、Vermifilters和滴濾池
• 人工濕地和天然濕地
• 慢砂濾池
• 處理池
• 綠帶
• 綠墻
• 河岸帶、河岸森林、樹叢
• 雙殼類生物蓄積

當應用于空氣過濾和凈化時，生物過濾器利用微生物去除空氣污染。空氣流經填料床，污染物轉移到填料表面的生物薄膜中。微生物，包括細菌和真菌被固定在生物膜和降解污染物。滴濾池和生物洗滌塔在循環水中依賴生物膜和細菌作用。

該技術在處理惡臭化合物和水溶性揮發性有機化合物（VOC）中獲得了xxx的應用。采用該技術的行業包括食品和動物產品，廢水處理設施的廢氣、制藥、木制品制造、油漆和涂料的應用和制造以及樹脂的制造和應用等。處理的化合物通常是混合的VOC和各種含硫化合物，包括硫化氫。可能需要處理非常大的氣流，盡管通常需要大面積（占地面積），但要使用大型生物濾池（> 200,000?acfm）可能比足球場占據更多或更多的土地-這是該技術的主要缺點之一。自1990年代初開始設計和制造的生物濾池，與傳統的平板有機介質相比，可顯著減少占地面積。

最佳生物濾池運行的主要挑戰之一是在整個系統中保持適當的濕度。空氣在進入床之前通常經過加濕（噴淋）系統、加濕室、生物洗滌塔或生物滴濾池進行加濕。正確維護的天然有機包裝介質（例如泥炭、蔬菜覆蓋物、樹皮或木片）可能會持續數年，但經過工程設計，組合的天然有機和合成成分包裝材料通常會持續更長的時間，長達10年。許多公司提供這些類型或專有的包裝材料以及多年保修，通常不提供常規堆肥或木屑床生物濾池。

盡管被廣泛使用，但科學界仍不確定生物濾池運行的物理現象，有關微生物的信息也在不斷發展。生物過濾器/生物氧化系統是一種相當簡單的構造和操作裝置，并且提供了一種經濟高效的解決方案，只要污染物能夠在適當的濃度（以及適度的濃度）內（在適當的時間內）可生物降解（增加停留時間=增加尺寸和投資成本）即可。磅/小時的加載速率，并且氣流處于有機體可行的溫度下。對于大量空氣，生物過濾器可能是xxx的經濟高效的解決方案。沒有二次污染（與焚燒情況不同，在焚燒情況下會產生額外的CO?₂和NO?_x由燃燒的燃料產生），降解產物形成額外的生物質，二氧化碳和水。培養基灌溉水，盡管許多系統都對其進行了回收以降低運營成本，但其生化需氧量（BOD）較高，可能需要進行處理后才能處置。但是，這種“排污水”是適當維護任何生物氧化系統所必需的，通常無需任何預處理就可以被市政公有處理廠所接受。

生物過濾器正在Plum Creek Timber Company的纖維板工廠的蒙大拿州哥倫比亞瀑布市使用。生物濾池減少了制造過程中排放的污染，排放的廢氣清潔了98％。Plum Creek上最新，規模xxx的生物過濾器造價為950萬美元，盡管這項新技術很昂貴，但從長遠來看，它的加班時間要比天然氣替代的廢氣凈化焚化爐（環保程度不高）低。

生物濾池于1893年在英國首次引入，作為滴濾池用于廢水處理，此后已成功用于處理各種類型的水。自1900年代初以來，生物處理已在歐洲用于過濾地表水以用于飲用，現在在全球范圍內受到越來越多的關注。生物過濾在廢水處理，水產養殖和中水回用中也很常見，是在提高水質的同時盡量減少水替代的一種方法。

生物濾池是微生物附著并生長以形成稱為生物膜的生物層的介質床。因此，生物過濾通常稱為固定膜過程。通常，生物膜由不同微生物（細菌、真菌、酵母等），大型生物（原生動物、蠕蟲、昆蟲的幼蟲等）和細胞外聚合物（EPS）組成。所述的縱橫生物膜通常為粘糊糊和泥濘。

待處理的水可以通過上流或下流間歇或連續地施加到介質上。通常，生物濾池有兩個或三個階段，具體取決于進食策略（滲濾或浸沒式生物濾池）：

• 固相（介質）；
• 液相（水）；
• 氣相（空氣）。

有機物和其他水成分主要通過生物降解擴散到發生處理的生物膜中。生物過濾過程通常是有氧的，這意味著微生物的新陳代謝需要氧氣。氧氣可以與水流同時或逆流提供給生物膜。空氣通過過程（三相生??物濾池）的自然流動或鼓風機提供的強制空氣被動地通氣。

微生物的活動是過程性能的關鍵因素。主要影響因素是水的組成，生物濾池的水力負荷，介質的類型，進料策略（滲濾或浸沒介質），生物膜的年齡、溫度、通氣量等。

大多數生物過濾器使用諸如沙子、碎石、河卵石或某種形式的塑料或陶瓷材料（如小珠和環）的介質。

盡管生物過濾器具有簡單的表面結構，但它們的內部流體動力學以及微生物的生物學和生態學是復雜且可變的。這些特性賦予過程魯棒性。換句話說，該過程具有保持其性能或在一段時間無流量、大量使用、有毒沖擊、介質反沖洗（高速生物過濾過程）等之后迅速恢復到初始水平的能力。

生物膜的結構可以保護微生物免受惡劣的環境條件的侵害，并在過程中保留生物量，即使條件對其生長不是最佳的。生物過濾過程具有以下優點：

• 由于微生物被保留在生物膜內，因此生物過濾可以使微生物生長出具有相對較低的比生長速率的微生物。
• 生物濾池較少受到可變或間歇的負荷和液壓沖擊;
• 運營成本通常低于活性污泥;
• 最終處理結果受生物質分離的影響較小，因為廢水中的生物質濃度遠低于懸浮生物質工藝。
• 由于沒有生物質的回報，在過程流程中的給定點，附著的生物質變得更加專業化（相關生物體的濃度更高）。

由于生物質的過濾和生長會導致物質在過濾介質中積聚，因此這種固定膜過程會發生生物阻塞和流動通道。根據應用類型和用于微生物生長的介質，可以使用物理和/或化學方法來控制生物阻塞。只要有可能，可以使用空氣和/或水執行反沖洗步驟，以破壞生物墊并恢復流量。也可以使用諸如氧化劑（過氧化物、臭氧）或殺生物劑之類的化學品。

生物濾池用于處理來自各種來源的廢水，這些廢水具有不同的有機成分和濃度。文獻中描述了生物過濾應用的許多例子。定制的生物過濾器已經開發并商業化，用于處理動物廢物、垃圾滲濾液、乳品廢水、生活廢水。

這個過程是通用的，因為它可以適應小流量（<1 m3 / d），例如現場污水以及市政當局產生的流量（> 240000 m3 / d）。對于分散式家庭廢水生產，例如對于獨立住宅，已經證明，與現代家庭生活方式有關的水力和有機物生產率每天，每周和每年都有重要波動。在這種情況下，位于化糞池后面的生物過濾器構成了一個強大的過程，能夠維持所觀察到的變化而不會影響治療性能。