बायोफिल्टर - सिरेमिक झिल्ली संयुक्त प्रक्रिया बायोफिल्टर (दानेदार सक्रिय कार्बन (जीएसी) या सिरेमिक ग्रेन्युल फिल्टर) द्वारा कार्बनिक पदार्थ और अमोनिया नाइट्रोजन को हटाने का प्रभावी ढंग से उपयोग करती है, जबकि बाद में सिरेमिक झिल्ली निस्पंदन ठोस और तरल घटकों को अलग करता है, उम्र बढ़ने वाले बायोफिल्म को रोकता है, गंदगी को हटाता है, प्रवाहित सूक्ष्मजीवों की सुरक्षा सुनिश्चित करता है, और पूर्ण स्पष्टता प्राप्त करता है। दोनों प्रक्रियाएं प्रभावी ढंग से जुड़ी हुई हैं।
छवि: सिरेमिक झिल्ली संयुक्त प्रक्रिया में फाइलम स्तर पर जीवाणु समुदाय संरचना (जहां A1 कच्चा पानी है, B2 सिरेमिक ग्रेन्युल बायोफिल्टर है, F1 सिरेमिक ग्रेन्युल बायोफिल्टर की झिल्ली सतह पर फाउलिंग परत है - सिरेमिक झिल्ली संयुक्त प्रक्रिया, C2 जीएसी बायोफिल्टर है, और G1 जीएसी बायोफिल्टर - सिरेमिक झिल्ली संयुक्त प्रक्रिया की झिल्ली सतह पर फाउलिंग परत है)।
उपरोक्त छवि सिरेमिक झिल्ली संयुक्त प्रक्रिया में फ़ाइलम स्तर पर जीवाणु समुदाय संरचना को दर्शाती है। कच्चे पानी की जीवाणु समुदाय संरचना बायोफिल्टर से काफी भिन्न होती है, जबकि बायोफिल्टर की जीवाणु समुदाय संरचना और झिल्ली की सतह पर गंदगी की परत काफी भिन्न नहीं होती है। यह इंगित करता है कि बायोफ़िल्टर द्वारा पूर्व-उपचार बायोफ़्यूलिंग परत की जीवाणु समुदाय संरचना को बदल देता है और सामुदायिक संरचना को और अधिक जटिल बना देता है। बायोफिल्टर और झिल्ली सतह फाउलिंग परत में फ़ाइलम स्तर पर जीवाणु समुदाय संरचना में मुख्य रूप से प्रोटीओबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया, बैक्टेरोइडेट्स, साइनोबैक्टीरिया, क्लोरोफ्लेक्सी, वेरुकोमाइक्रोबिया, प्लैंक्टोमाइसेट्स और फर्मिक्यूट्स शामिल हैं।
कच्चे पानी के जैविक समुदाय की तुलना में, बायोफिल्टर माइक्रोबियल समुदाय में प्रोटीनोबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया, क्लोरोफ्लेक्सी, फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरोइडेट्स का अनुपात बढ़ गया है, जबकि एक्टिनोबैक्टीरिया और साइनोबैक्टीरिया का अनुपात कम हो गया है। फ़र्मिक्यूट्स अपशिष्ट जल प्रणालियों में सामान्य सूक्ष्मजीव हैं, और एक्टिनोबैक्टीरिया अधिकांश मीठे पानी प्रणालियों में सबसे प्रचुर सूक्ष्मजीव हैं। इसलिए, बायोफिल्टर की कच्चे पानी में कार्बनिक पदार्थों की अवधारण और सोखना फर्मिक्यूट्स के लिए अधिक अनुकूल वातावरण प्रदान करती है, साथ ही एक्टिनोबैक्टीरिया के विकास और प्रजनन को रोकती है। प्रोटीनोबैक्टीरिया सुगंधित प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस और क्षरण में शामिल होते हैं, और दूसरे सबसे प्रचुर फ़ाइलम से सबसे प्रचुर मात्रा में उनका उत्थान बायोफ़िल्टर के भीतर एक बेहतर बायोडिग्रेडेशन क्षमता का संकेत देता है। एसिडोबैक्टीरिया पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन और लिपिड की कमी से जुड़े होते हैं, जबकि बैक्टेरोएडेट्स और क्लोरोफाइटा भी कार्बनिक पदार्थों को हटाने में भाग लेते हैं। ये बैक्टीरिया सामूहिक रूप से पानी में घुले कार्बनिक पदार्थों के क्षरण में योगदान करते हैं और बाद में सिरेमिक झिल्ली की गंदगी को कम करते हैं। फिल्टर बेड की जैविक समुदाय संरचना की तुलना में, झिल्ली सतह की फाउलिंग परत में प्रोटीनोबैक्टीरिया, एक्टिनोबैक्टीरिया, साइनोबैक्टीरिया और फर्मिक्यूट्स का अनुपात बढ़ जाता है, जबकि एसिडोबैक्टीरिया और क्लोरोफाइटा का अनुपात कम हो जाता है। यह अंतर मुख्य रूप से इसलिए है क्योंकि सिरेमिक झिल्ली प्रक्रिया बायोफिल्टर में एक बाद का चरण है, और फाउलिंग परत को नियमित रूप से साफ किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दोनों के बीच जीवाणु समुदाय संरचना में अंतर होता है।