- 生物膜处理法的基本原理
根据生物膜处理工艺系统内微生物附着生长载体的状态，生物膜工艺可以划分为固定床和流动床两大类。在固定床中，附着的生长载体固定不动，在反应器内的相对位置基本不变；而在流动床中，附着生长载体不固定，在反应器内处于连续流动的状态。基于操作时是否有氧气的参与，各生物膜工艺或者处于好氧状态，或者处于缺氧和厌氧状态。
污水与滤料或某种载体流动接触，在经过一段时间后，后者的表面将会为一种膜状污泥-生物膜所覆盖。随后生物膜逐渐发展成熟，其标志是：生物膜沿水流方向的分布，在其上由细菌及各种微生物组成的生态系统以及其对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定的状态。从开始形成到成熟，生物膜要经历潜伏和生长两个阶段，一般的城市污水，在20℃左右的条件下大致需要30d左右的时间。
生物膜是高度亲水的物质，在污水不断在其表面更新的条件下，在其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物一细菌一原生动物（后生动物）的食物链。
生物膜在其形成与成熟后，由于微生物不断增殖，生物膜的厚度不断增加，在增厚到一定程度后，在氧不能透入的里侧深部转变为厌氧状态，形成厌氧性膜。这样，生物膜便由好氧和厌氧两层组成。好氧生物膜层厚度一般为2mm左右，有机物的降解主要是在好氧层内进行。
在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH1等气态代谢产物则溶解于水中或从水层逸出进入空气中。
当厌氧层还不厚时，它与好氧层保持着一定的平衡与稳定关系。好氧层能够维持正常的净化功能，但当厌氧层逐渐加厚并达到一定的程度后，其代谢产物也逐渐增多。这些产物向外侧逸出，必然要透过好氧层，使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，从而失去了这两种膜层之间的平衡关系；又因气态代谢产物的不断逸出，减弱了生物膜在载体、填料上的固着力，处于这种状态的生物膜即为老化生物膜。老化生物膜净化功能较差且易于脱落。生物膜脱落后生成新的生物膜，新生生物膜需在经过一段时间后才能充分发挥其净化功能。生物膜在运行过程中比较理想的情况是：减缓生物膜的老化进程，不使厌氧层过分增长，加快好氧膜的更新，而且尽量使生物膜不集中脱落。
- 生物膜处理方法的主要特征
1、微生物特征
（1）参与净化反应的微生物多样化
（2）生物的食物链长
（3）能够存活时间较长的微生物
（4）分段运行与优占种属
2、处理工艺方面的特征
（1）对水质、水量变动有较强的适应性
（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分离
（3）能够处理低浓度的污水
（4）易于维护运行、节能