生物膜工艺通过将微生物菌群固定在有吸附能力和孔隙的悬浮填料上，一些特殊生物菌群在反应池中的容纳和保护难题就迎刃而解，在悬浮填料上形成的高效生物膜能有效拮抗抑制剂并使生化降解稳定进行。其作用的有效性已通过大量基于好氧、缺氧或厌氧环境的工程实例得到证明。
因为悬浮填料的高吸附率和孔隙度，其对含难降解物质的污水的处理基于以下机理：
1.有毒抑制物质被吸附在悬浮填料表面，从而其对液相的抑制作用显著降低；
2.微生物菌群能在生物膜上更快地繁殖生长，从而在生物膜上的菌群对毒性物质的抵抗力显著增强；
3.对吸附在悬浮填料上的污染物有好的降解效果,对污水的处理效果更佳；
4.悬浮填料的生物再生能力强。
通过生物膜现代生物技术的应用中污染物能被非常有效地降解，在实际运用中应充分考虑到以下要素：
1.存在一定量的特殊活性的微生物；
2.有效和稳定的生物降解所需要的微观环境，其参数可通过实验确定，一般来说生物降解可在好氧、缺氧和厌氧的环境下进行；
3.生物反应池；
4.对相关生物菌群的容纳和保护，防止其流失。有些微生物菌群的繁殖速度慢，容易被污水带出反应器，从而导致生化反应过程不稳定。
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