生物濾池中有機物的降解過程復雜，同時發生著有機物在污水和生物膜中的傳質過程；有機物的好氧和厭氧代謝；氧在污水和生物膜中的傳質過程和生物膜的生長和脫落等過程。這些過程的發生和發展決定了生物濾池凈化污水的性能。污水處理時影響這些過程的主要因素如下；
（1）濾池高度。 濾床的上層和下層相比，生物膜量、微生物種類和去除有機物的速率均不相同。濾床上層，污水中有機物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級以細菌為主，生物膜量較多，有機物去除速率較高。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向，種類逐漸增多，生物膜量從多到少。這是因為微生物的生長和繁殖同環境因素息息相關，所以當濾床各層的進水水質互不相同時，各層生物膜的微生物就不相伺，處理污水（特別是含多種性質相異的有害物質的工業廢水）的功能也隨著不同。
（2）負荷率 。生物濾池的負荷率是一個集中反映生物濾池工作性能的參數，它直接影響生物濾池的工作。
濾率對處理效率有影響，但對不同的污染物質，影響不同。如對氰的影響較小，對揮發酚和COD的影響頗為明顯。城市污水中低負荷濾池出水硝化程度較高，而高負荷濾池，僅在負荷較低時才可能出現硝化。這也說明濾率對處理效率有影響。
（3）回流 利用污水廠的出水，或生物濾池出水稀釋進水的做法稱回流，回流水量與進水量之比叫回流比。
回流對生物濾池性能有下述影響：
①可提高生物濾池的濾率，使生物濾池由低負荷率演變為高負荷率（增大濾床高度也可提高負荷率）；
②提高濾率有利于防止產生灰蠅和減少惡臭；
③當進水缺氧、腐化、缺少營養元素或含有害物質時，回流可改善進水的腐化狀況、提供營養元素和降低毒物濃度；
④進水的質和量有波動時，回流有調節和穩定進水的作用。 回流將降低人流污水的有機物濃度，減少流動水與附著水中有機物的濃度差，因而降低傳質和有機物去除速率。另一方面，回流增大流動水的紊流程度，增快傳質和有機物去除速率，當后者的影響大于前者時，回流可以改善濾池的工作。
（4）供氧 生物濾池中，微生物所需的氧一般直接來自大氣，靠自然通風供給。影響生物濾池通風的主要因素是濾床自然拔風和風速。自然拔風的推動力是池內溫度與氣溫之差，以及濾池的高度。溫度差愈大，通風條件愈好。當水溫較低，濾池內溫度低于氣溫時（夏季），池內氣流向下流動；當水溫較高，池內溫度高于氣溫時（冬季），氣流向上流動。若池內外無溫差時，則停止通風。正常運行的生物濾池，自然通風可以提供生物降解所需的氧量。
人流污水有機物濃度較高時，供氧條件可能成為影響生物濾池工作的主要因素。當進水有機物濃度低時，氧的供給是充足的，當COD>400～500mg/L時，生物濾池供氧不足，生物膜好氧層厚度變薄。為保證生物濾池正常工作，有人建議濾池進水COD應小于 400mg/L。當進水濃度高于此值時，可以通過回流的方法，降低濾池進水有機物濃度，以保證生物濾池供氧充足，正常運行。
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