隨著工農業的迅速發展，水中的有害物質逐年增多，尤其是上世紀60年代以來，不少地區的飲用水水源日益惡化，同時，隨著水質分析技術的進步，水源水和飲用水中的微量污染物又不斷的被檢測出來，這些，都對飲用水的處理提出了新的、更高的要求。
1.微污染水水源的特點
目前飲用水被污染的特點有，有機物的含量高，氨氮的含量高，而水中的氨氮等耗氧物質大量消耗水中的溶解氧，直接影響了自來水的色度、濁度等。
目前，按對污染物的去除途徑的不同，預處理微污染水可以分為氧化法和吸附法，氧化法又可以分為化學氧化法和生物氧化法。生物陶粒作為生物氧化法的一種，由于其對微污染水的優良的處理效果，近年來，受到了廣泛的重視。
2.陶粒特點
以葉巖陶粒為例，陶粒以葉巖礦土為原料，經破碎后，在1200℃左右的高溫下熔化，膨脹成5～40mm的球狀陶粒，再經破碎后篩選而成。葉巖陶粒外殼呈暗紅色，表皮堅硬，內部為鉛灰色，多孔質輕。陶粒表面粗糙，不規則，有很多孔徑較大的孔洞，相互之間不連通，由于這種陶粒表面主要是一些開孔大于0.5μm的孔洞，而細菌的直徑為0.5～1.0μm。因而，陶粒的這種結構對于微生物而言是非常有利的。
3.生物陶粒對微污染水的去除效果
3.1對有機物的去除效果
3.11溫度對有機物的去除效果的影響
在生物陶粒反應器中，溫度對有機物去除效果有一定的影響。一般來講，冬天比夏天的去除率低10%～20%左右。
水溫接近10℃時，CODMn的去除率上升為18%左右，已經同常溫下的去除效果相差不大。這是因為：一方面水溫降低使微生物的活性下降，另一方面生物陶粒反應器中的微生物處于貧營養的環境中，相對于水中的有機物而言，生物陶粒仍然可以提供足夠的微生物量，從而在一定的低溫范圍內，可以抵消由于水溫降低使微生物活性降低而帶來的負面影響。
在低溫條件下，溫度對去除效果有明顯的影響。有實驗表明：當水溫在5℃～10℃時，CODMn的去除率在11%～23%之間，水溫低于5℃時，CODMn的去除率在5%～12%之間；在接近0℃時，CODMn的去除率僅在6%左右。這也是為什么在氣溫最低的兩個月——12月和1月中，生物陶粒的去除效果顯著降低的原因。在1月份和12月份，大部分時間水溫都低于2℃，在此溫度下，微生物的活性進一步降低，而且生物陶粒系統中微生物量也有所下降。
因此，在實際運行時，應該注意后續工藝的運行與管理，以保證出水水質。
3.12生物陶粒對不同分子量有機物的去除效果
生物陶粒濾池對不同分子量的有機物，有著不相同的去除效果，實驗結果表明：生物陶粒濾池對分子量大于10000的有機物去除效果最好，可達到60%以上；對分子量在1000～4000之間的有機物，生物過濾的去除效果也達到了50%；對分子量小于1000的有機物也有一定去除，其去除率在10%左右；而對于分子量在4000～10000之間的有機物，其含量不但沒有減少，反而有部分的增加。
在生物陶粒濾池中，雖然水力停留時間短，但生物膜的比表面積較大，胞外聚合物中含有多聚糖等粘性物質，可形成類似化學絮凝的作用，對水中大分子有機物具有較強的吸附凝聚能力，使其在反應器中被填料上的生物膜吸附截留，從而對分子量較大的有機物形成較好的去除效果．而在生物處理過程中，微生物胞外酶能將較大分子有機物分解成較小分子有機物，并為維持微生物自身生長代謝中的物質和能量需要，將部分低分子有機物分解成二氧化碳和水，因此，中小分子量（在1000～4000范圍的分子量）有機物也有較好的去除率．對于分子量在4000～10000之間的有機物含量有部分的增長的現象，這并不表示生物陶粒濾池對該區間的有機物沒有去除效果，可能是由于微生物把部分分子量大于1000有機物分解成為此區間的有機物，從而造成了此部分有機物含量的增加．因此生物過濾能去除親水性中小分子以及膠體和大分子有機物。
3.13曝氣時間的影響