(1)參與淨化反應的微生物的多樣化。生物膜法的各種處理工藝，都具有適宜于微生物生長栖息、繁殖的安靜穩定環境，生物膜中的微生物不需像活性汙泥那樣承受強烈的攪拌沖擊，易于生長增殖。生物膜一般都是固着在濾料、載體或填料上的，其“汙泥齡”較長，因此在生物膜上可以生長世代時間較長的微生物。在生物膜上還可能大量出現絲狀菌，而且不會產生汙泥膨脹。線蟲類、輪蟲類、寡毛類等微型動物出現的頻率較高。
(2)微生物量多，處理能力大，淨化功能顯著提高。由于微生物附着生長並使生物膜具有較低的含水率，單位反應器內的生物量可高達活性汙泥法的5～20倍，因而生物膜反應器具有較高的處理能力。又由于有世代時間較長的硝化菌生長繁殖，生物膜反應器不僅能夠去除有機汙染物，而且更具有一定的硝化功能，因而其淨化功能顯著提高。在生物膜上能夠生息高營養水平的生物，在捕食性纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類之上還生長栖息着寡毛類和昆蟲，因此在生物膜上形成的生物鏈要長于活性汙泥法，產生的生物汙泥量也少于活性汙泥法。
(3)能夠生長硝化菌。硝化菌和亞硝化菌的世代時間都比較長，其比增殖速率很小。在活性汙泥法系統中，這類細胞的存活較爲困難。但在生物膜法中，生物膜的汙泥齡與汙水的停留時間無關，因此像硝化菌這樣世代時間比較長的細胞也得以增殖。
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