首先上层生物膜中的生物吸附废水中的大分子有机物，将其分解成小分子有机物，同时吸收溶解性的有机物和小分子有机物氧化分解，构件自身细胞，并释放代谢产物；下层生物膜吸收从上一层生物膜流下来的代谢产物，进一步氧化分解成C、O2和H2O；老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物（原生动物）吞食，最终废水得到净化。