生物膜技术在污水处理中的应用由来已久。早在1914年，在活性污泥法发明之前，生物膜法就已经应用于污水处理。该技术自迅速发展和应用以来，引起了各国研究者的关注。经过不断研究，该工艺已从低负荷生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池（代生物膜工艺）发展到生物接触氧化、浸没式生物滤池和生物流化床（第二代生物膜工艺）等多种工艺。直到20世纪80年代末90年代初，生物膜技术的第三代——BAF。
该工艺用于污水处理的三个阶段，然后发展为直接的两个阶段。目前，它在欧美、日本等发达广受欢迎。目前，有3500多家污水处理厂正在使用这一工艺。在中国，这一工艺正逐步用于污水处理。
适用范围：
该工艺具有去除SS、COD、BOD5、硝化、氮磷的功能。其主要特点是生物氧化与悬浮物截留相结合，节省后续二沉池，在保证处理效果的前提下，提高工艺简化程度。主要用于水体富营养化、城市污水、食品加工废水、酿酒造纸废水的处理，也可用于再生水的处理。
根据处理功能的不同，可分为：
Dc-baf是一种以去除有机物为目的，用于生化性能好的工业废水和对氨氮无特殊要求的生活污水。主要去除污水中的碳化有机物和截留污水中的悬浮物，即BOD、COD和SS。
N-baf的目的是去除硝化作用：仅适用于需要硝化作用的场合（排放标准仅要求氨氮，未规定总氮）。整个滤池处于好氧状态，微生物主要为自养硝化细菌。
Dn-baf设计用于反硝化，适用于需要总氮的废水。滤池内未设置曝气器，滤池处于厌氧状态。在厌氧条件下，硝化细菌将no3-n和no2-n还原为N2。
Np-baf用于去除氮和磷，通过添加化学脱磷剂可以去除氮和磷。在滤料的作用下，产生絮凝作用，泥沙留在滤床上。通过定期反洗从系统中除磷。剩余污泥增加15%-50%。
工艺原理：
生物滤池的净水原理是微生物在滤膜上生长的生物膜的氧化和分解，滤膜和生物膜的吸附和保留，沿水流方向形成的食物链的分级捕食，以及生物膜内部微环境和厌氧部分的反硝化作用。
当污水流过滤料时，高活性的生物膜附着在滤料表面并使滤料通气。当生物膜成熟时，废水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸收降解，从而得到净化。好氧和兼性微生物生长在生物膜的表面。有机污染物通过微生物的好氧代谢降解，终产物为H2O、CO2、NO3等。由于生物膜表层耗氧，生物膜内层微生物处于厌氧状态。终产品为有机酸、乙醇、醛类、H2S、N2等，滤料本身具有截留和吸附污水中悬浮物的功能。另外，经过培养，滤料上生长了大量的微生物。微生物代谢产生的粘性物质，如多糖和酯，起到吸附剂和桥梁的作用。它们与悬浮颗粒和胶体颗粒结合形成小的絮凝体，通过接触絮凝去除。