十九世纪二、三十年代，建造了较多的生物滤池。当时是生物过滤法和活性污泥法并列。这两种方法相比，由于生物过滤法体积负荷和BOD去除率都较低，环境卫生条件也较差，处理构筑物又有可能堵塞等缺点，于是在四十至六十年代有逐渐被活性污泥法代替的趋势。但到了六十年代，由于新型合成材料的大量生产和环境保护对水质要求的进一步提高，生物膜法又获得了新的发展。近年来，属于生物膜法的塔式生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床得到比较多的研究和应用。[1]
生物膜法是在充分供氧条件下，用生物膜稳定和澄清废水的污水处理方法。[2] 生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。
在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧(充氧装置由水处理曝气风机及曝气器组成)的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。
微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来，出水的有机物含量减少，废水得到了净化。
生物膜法的这些新工艺和新设备，与原有以碎石为填料的生物滤池相比具有以下优点： 生物膜法
1．供氧充分，传质条件好。
2．处理效果受气温影响小。
3．采用轻质填料以后构筑物轻巧、填料表面积较大。
4．设备处理能力大，处理效果好。
5．不生长灰蝇，气味小，卫生条件较好。特别是在生物膜法中微生物固着生长，能够和介质中的有机物浓度形成动平衡，故可应用于低浓度污水的深度处理。近年来，国内外用生物膜法作为对生物处理构筑物出水的补充处理进行了不少研究。生物膜法用于含氨氮(包括有机氮)污水的硝化、脱氮，获得了很好效果。