废水在通过挂着产气菌(甲烷菌)的填料层时，在产气菌(甲烷菌)的作用下，将水中小分子的物质如有机酸和醇通过新陈代谢作用转变为基本的化合物CH4和H2O，从而达到去除COD的目的。水解酸化阶段：废水通过挂上生物菌膜的填料层，大量微生物将进入水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附，截留下来的物质吸附在水解生物菌表面，在大量水解细菌的作用下将不溶有机物分解为可溶物质，在产酸菌的协同作用下将大分子物质、难以降解的物质转化为易降解的小分子物质。

　　以兼性天氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。
 

　　在去除兼性厌氧微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细地合成所需的能量，其最终产物是CO2和H1O等稳定物质。