生物膜法废水处理技术是废水处理的主要技术手段之一。微生物能否在反应器内有效的挂膜生长是生物膜法处理废水的关键因素。生物膜的组成、形态以及微生物的空间分布决定微生物在反应器内能否实现有效挂膜,并维持稳定运行。本文以人工合成废水为处理对象,考察了两种生物膜反应器内复合生物膜的生物膜量、生物膜特性、生物膜结构和形态等的变化,主要内容有：(1)建立了一套升流式生物膜反应器(UFBR)实验装置,采用悬挂式弹性立体载体,对挂膜过程进行了实验研究；考察了不同进水浓度、不同水力停留时间以及不同曝气量条件下,反应器处理效果以及生物膜特性的变化情况,分析了生物膜的适宜生长条件。(2)建立了一套序批式生物膜反应器(SBBR)实验装置,测试了不同进水COD/N比条件下的3个反应器的运行参数,研究生物膜培养过程中生物膜的生长情况,包括生物膜量、生物膜特性、生物膜化学组成、生物膜含水率等参数的变化,分析各个反应器中生物膜的生长规律；重点对反应器中氮组分进行了监测,分析异养菌、硝化细菌以及反硝化细菌在生物膜中的分布状况。(3)用扫描电子显微镜(SEM)对序批式生物膜反应器中的复合生物膜结构进行了测试,结果表明,生物膜呈现多孔结构,主要由球状、椭球状、杆状微生物以及胞外聚合物组成。(4)利用Origin8拟合软件对生物膜量的变化规律进行了研究,得出了生物膜量随运行时间的变化曲线。当进水COD/N=10时,反应器中所获得生物膜的生物膜量最小,单位重量生物膜的活性最大,表明其传质过程不受限制。