随着污水处理要求的提高及其应用与实践，一体化污水处理设备技术不断得以革新和发展。总的来说，对该技术的研究主要集中在主体工艺的改进、工艺流程的优化组合和填料性能提高等几个方面，以突显一体化污水处理设备的优势

一体化污水处理设备的主体工艺多采用生物膜法，该法污泥浓度高，容积负荷大，耐冲击能力强，处理效率高，其中常用的是接触氧化法，该法能耗低、投资省，比活性污泥法有一定的优势。但近年来，生物流化床成为研究热点，相比接触氧化法，生物流化床污泥浓度更高，耐冲击能力更强，剩余污泥率更低，且无堵塞，混合均匀，具有较好的脱氮效果，配置形式也比接触氧化法更灵活，已越来越受到水处理界的重视。生物流化床技术是使污水通过处于流化状态并附着生物膜的颗粒床，使污水中的基质在床内同均匀分散的生物膜接触而得到降解去除，随着研究的发展，BASE三相生物流化床、生物半流化床， Cireox气提式生物流化床等新的型式不断涌现，流化床的水流状态、污泥浓度、充氧特性及脱氮效果等得到较大的改进，其处理效率也更高。此外SBR、MBR及DAT1AT等作为主体工艺的一体化污水处理设备也已有报道

近年来，絮凝剂的不断发展促进了物化工艺在污水处理中的应用，污水处理趋于物化与生化工艺相结合，化学絮凝剂可以强烈吸附水中的悬浮物和胶体，并进一步减少生化处理时间(0.5~2h)，从而更大限度地减少占地面积。目前已出现完全采用物化方法的处理设备和物化/生化相结合的一体化污水处理设备

填料是生物膜法的主体，直接关系到处理效果。理想的填料要能够提供微生物生长所需的很佳环境，具有较大的比表面积，一定的结构强度和防腐能力、较强的持水能力、较高的空隙率等物化性质，并且价格便宜、易得。其选择主要考虑水力特性、化学和机械稳定性，水力特性及经济性等几个方面。一体化设备生化池常用的生物填料包括蜂窝填料、束网填料、波纹填料、颗粒填料等。近年来，悬浮的颗粒状或立体状填料得到迅速发展和广泛应用。

一体化污水处理设备主要优点为：

①孔隙率大，表面附着的微生物数量和种类多；

②相对密度接近于水可以全池流化翻动。填料上的生物膜、水流和气流三相充分接触混合，增大了传质面积，提高了传质速率，强化了传质过程，缩短了污水的生化停留时间；

③多采用聚乙烯、聚丙烯材料，既具有一定的强度，又不失弹性，使用寿命大大延长，且无浸出毒性。