對于城市污水處理廠，生物膜外觀粗糙，具有粘性，顏色是泥土褐色，厚度約300～400μm。濾池中濾料上生物膜的生物相特征與其它工藝有所區(qū)別，主要表現(xiàn)在微生物種類和分布方面。

一般來說，由于水質(zhì)的逐漸變化和微生物生長環(huán)境條件的改善，生物膜系統(tǒng)存在的微生物種類和數(shù)量均較活性污泥工藝大，尤其是絲狀菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物種類增加，厭氧菌和兼性菌占有一定比例。在分布方面的特點(diǎn)，主要是沿生物膜厚度和進(jìn)水流向呈現(xiàn)出不同的微生物種類和數(shù)量。在濾料層的下部（對于上向流）、濾料層的上部（對于下向流）或生物膜的表層，生物膜往往以菌膠團(tuán)細(xì)菌為主，膜也較厚；而在濾料層的上部（對于上向流）、濾料層的下部（對于下向流）或生物膜的內(nèi)層，由于有機(jī)物濃度梯度的變化，生物膜中會(huì)逐漸出現(xiàn)絲狀菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物，生物的種類不斷增多，但生物量及膜的厚度減少。

水質(zhì)的變化會(huì)引起生物膜中微生物種類和數(shù)量的變化。在進(jìn)水濃度增高時(shí)，可看到原有特征性層次的生物下移的現(xiàn)象，即原先在前級或上層的生物可在后級或下層中出現(xiàn)。因此，可以通過這一現(xiàn)象來推斷污水有機(jī)物濃度和污泥負(fù)荷的變化情況。