发展起来，在接触氧化池内，由于填料表面积大，所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的，使去除有机物的能力稳定在一个水平上。膜生物反应器内球状菌和丝状菌均能存活并以丝状菌为主，种类复杂。该工艺的优点：运行稳定，处理效果可靠。体积负荷高，处理时间短。动力消耗较低，处理系统操作简单，维护管理方便，污泥产量低。生物膜法包括生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘、生物活性炭、生物流化床等。

生物接触氧化法：是膜生物反应器的基本形式，池内设置填料，将充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料上长满生物膜，同时污水中也有一定数量的活性污泥，污水与生物膜及活性污泥相接触，在微生物的作用下，污水得到净化。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物膜法两者之间的、具有活性污泥与生物膜双重效能的生物处理法。

高曝气生物滤池(BAF)：BAF (Biological Aerated Filter)采用新型轻质悬浮填料-(主要成分是聚苯乙烯，比重小于1g/cm3)，污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并被滤料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让净化的水通过，这样可在一个密闭反应器中达到完全的生物处理而不需在下游设置二沉池进行污泥沉降。滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3.5m，为防止滤料流失，滤床上方设置装有滤头的混凝土挡板，滤头可从板面拆下，不用排空滤床，方便维修。挡板上部空间用作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定。该区内设有回流泵用于将滤池出水回流到滤池底部实现反硝化，在不需要反硝化的工艺中没有该回流系统。填料层底部与滤池底部的空间留作反冲洗再生时填料膨胀之用。滤池供气系统分两套管路，置于填料层内的工艺空气管用于工艺曝气(主要由曝气风机提供增氧曝气)，并将填料层分为上下两个区：上部为好氧区，下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求，填料层的高度不同，好氧区、厌氧区所占比例也相应变化;滤池底部的空气管路是反冲洗空气管。

高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)工艺：由初沉池、生物滤池、固体接触池、絮凝沉淀池组成，将絮凝沉淀池的活性污泥回流到固体接触池。主要的生化处理在固体接触池完成，具有活性污泥法和生物膜法的叠加效果。

流化床生物膜反应器(MBBR)：是基于悬浮填料的生物流化床技术，在同一个生物处理单元将生物膜法与活性污泥法有机结合，提升生化池的处理能力和处理效果，并增强抗冲击能力。MBBR的核心是流化态的悬浮载体，材料为改性高密度聚乙烯。

(三)厌氧生化处理

厌氧微生物分为发酵细菌(产酸菌)和产甲烷菌两大类。前者属于兼性厌氧菌，后者属于专性厌氧菌。废水中的有机物在这些微生物联合作用下，通过酸性发酵阶段和产甲烷阶段，最终被转化称CH4、CO2、H2S等。厌氧生化处理包括上流式厌氧污泥床、上流式厌氧滤池、厌氧接触法、厌氧流化床、两相厌氧消化及各种改进型。

升流式厌氧污泥床：UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed) 进水在底部均匀分布，底部区域是厌氧颗粒污泥床和污泥悬浮区，反应产生的气体及进水向上流动起到的搅动作用，上部是三相分离器，气体被分离进入集气室，然后气液在沉淀区进行固液分离，液体从出水口排出，固体微生物靠重力返回到反应区。

厌氧内循环：IC(Inside Cycling)已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。IC厌氧反应器其内部由四部分组成，分别为锥形污泥膨胀区、主反应区、次反应区和沉淀区，相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成，两个室通过内循环装置组合在一起。进入IC厌氧反应器的有机物大部分在下反应室被消化，所产生的沼气被下层集气罩阻隔收集进入提升管，由于提升管内外液体存在密度差，促使发酵液不断被提升至气液分离器，分离沼气后又回流到下反应室，形成了发酵液的连续循环。介于内循环发生在下反应室，故下反应室有较高的水力负荷，高水力负荷和高产气负荷使污泥与有机物充分混合，使污泥处于充分的膨胀状态，传质速率高，大大提高了厌氧消化速率和有机负荷。上反应室是反应器的低负荷区，它只是消化下反应室少量来不及消化的有机物，沼气产量少，产气负荷低，内循环不进入上反应室，上反应室较低的产气负荷和较低的水力负荷有利于污泥的沉降和滞留，从而能维持反应器内较高的污泥浓度。

由于厌氧消化速率取决于污泥浓度和传质速率，影响传质的因素是产气负荷和水力负荷，它们一方面是强化传质的重要因素，又是造成污泥流失的根本原因，而IC厌氧反应器由于有了内循环装置，改变了产气负荷与水力负荷的作用方向，在高负荷下能避免污泥的流失，在一定程度上实现了“高负荷与污泥流失相分离”，从而使IC厌氧反应器具有比UASB、EGSB更高的有机负荷。与UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率。

污泥膨胀床反应器(EGSB)：EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在IC反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16～20m。从外观上看，EGSB反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个IC反应器的上下重叠串联。但由于采用了较高的上流速度，对颗粒污泥的形成和污水的前期预处理要求很高，需投加颗粒污泥进行培养驯化。

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺：厌氧氨氧化工艺是专门去除氨氮的工艺。在厌氧条件下，以氨为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化生成氮气。该工艺容积负荷不高，尚未普遍推广。

由UASB改进后其他的厌氧工艺还有：厌氧折板反应器(Anaerobic Baffled Reactor，简称ABR)、厌氧序列反应器(Anaerobic Sequencing Batch Reactor，简称ASBR)、厌氧膜生物系统(Anaerobic Membrane Biosystem，简称AMBR)。

(四)生化处理组合工艺

通常好氧生化处理进水COD浓度通常不能超过5000ppm，并且对于难降解有机物的处理效果较差;厌氧生化处理的出水水质较差，通常将厌氧生化与好氧生化进行组合，形成多种处理工艺。

缺氧-好氧工艺：A/O(Anoxic–Oxic)系统由缺氧池-表曝池-曝气池-二沉池组成，大部分废水进入厌氧池，少部分废水直接进入表曝池和曝气池，二沉池污泥回流到缺氧池。在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，将硝态氮还原成氮气释放出来;在好氧段，硝化菌将污水中氨氮氧化成硝酸盐，再向缺氧池回流。A/O工艺是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD、BOD有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。

厌氧—缺氧—好氧工艺： A2/O(Anaerobic-Anoxic-Oxic)系统由厌氧池-缺氧池-好氧池-二沉池组成，大部分废水进入厌氧池，少部分废水进缺氧池，二沉池污泥回流到厌氧池。在厌氧池，返回污泥中的磷被释放出来，氨氮因细胞的合成而被去除一部分;在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，将硝态氮还原成氮气释放出来;在好氧段，有机氮被氨化然后被硝化，使氨氮浓度显著下降，同时P随着聚磷菌的过量摄取也以较快速度下降。因而A2/O工艺可以同时完成COD的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被出去等功能，在确保好氧池完全硝化的前提下，缺氧池可以完成脱氮功能;厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

吸附—生化氧化工艺：AB(Adsorption-Biooxidation)系统由A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和最终沉淀池组成。A 段以生物絮凝吸附作用为在，同时发生不完全氧化反应，池容积负荷(指生活污水)可达6kgBOD/(m3d)，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。

循环式活性污泥法：CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在ICEAS工艺的基础上开发出来的，属于SBR同一系列。通常CASS分为三个区：生物选择区、缺氧区、好氧区。CASS具有脱氮除磷功能，操作周期如下：

曝气阶段：由曝气装置向反应池供氧，有机物被微生物氧化分解，同时污水中的氨氮通过微生物的消化作用转化为硝态氮;

沉淀阶段：此时停止曝气，微生物利用水中剩余的溶解