Η διαδικασία συνδυασμού βιοφίλτρου-κεραμικής μεμβράνης χρησιμοποιεί αποτελεσματικά την απομάκρυνση οργανικής ύλης και αζώτου αμμωνίας από το βιοφίλτρο (κοκκώδης ενεργός άνθρακας (GAC) ή φίλτρο κεραμικών κόκκων), ενώ η επακόλουθη διήθηση κεραμικής μεμβράνης διαχωρίζει τα στερεά και υγρά συστατικά, παγιδεύει τη γήρανση του βιοφίλτρου. μικροοργανισμών, και επιτυγχάνει απόλυτη διαύγεια. Οι δύο διαδικασίες συνδέονται αποτελεσματικά.
Εικόνα: Σύνθεση βακτηριακής κοινότητας σε επίπεδο φυλής στη διαδικασία συνδυασμένης κεραμικής μεμβράνης (όπου A1 είναι ακατέργαστο νερό, B2 είναι βιοφίλτρο κεραμικών κόκκων, F1 είναι το στρώμα ρύπανσης στην επιφάνεια της μεμβράνης του βιοφίλτρου κεραμικών κόκκων-συνδυασμένη διαδικασία κεραμικής μεμβράνης, C2 είναι η επιφάνεια μεμβράνης GAC το βιοφίλτρο GAC βιοφίλτρο-συνδυασμένη διαδικασία κεραμικής μεμβράνης).
Η παραπάνω εικόνα δείχνει τη σύνθεση της βακτηριακής κοινότητας σε επίπεδο φυλής στη συνδυασμένη διαδικασία κεραμικής μεμβράνης. Η σύνθεση βακτηριακής κοινότητας του ακατέργαστου νερού διαφέρει σημαντικά από αυτή του βιοφίλτρου, ενώ η σύνθεση βακτηριακής κοινότητας του βιοφίλτρου και το στρώμα ρύπανσης στην επιφάνεια της μεμβράνης δεν διαφέρουν σημαντικά. Αυτό δείχνει ότι η προεπεξεργασία από το βιοφίλτρο αλλάζει τη σύνθεση της βακτηριακής κοινότητας του στρώματος βιοαπόρριψης και καθιστά τη δομή της κοινότητας πιο περίπλοκη. Η σύνθεση βακτηριακής κοινότητας σε επίπεδο φυλής στο βιοφίλτρο και στο στρώμα ρύπανσης της επιφάνειας της μεμβράνης αποτελείται κυρίως από Πρωτεοβακτήρια, Ακτινοβακτήρια, Βακτηροειδείς, Κυανοβακτήρια, Χλωροφλέξη, Βερρουκομικρόβια, Πλανκτομύκητες και Φιρμικούτες.
Σε σύγκριση με τη βιολογική κοινότητα του ακατέργαστου νερού, η αναλογία των Proteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes και Bacteroidetes στη μικροβιακή κοινότητα του βιοφίλτρου είναι αυξημένη, ενώ η αναλογία Actinobacteria και Cyanobacteria είναι μειωμένη. Τα Firmicutes είναι κοινοί μικροοργανισμοί στα συστήματα λυμάτων και τα Actinobacteria είναι οι πιο άφθονοι μικροοργανισμοί στα περισσότερα συστήματα γλυκού νερού. Επομένως, η κατακράτηση και η προσρόφηση οργανικής ύλης από το βιοφίλτρο στο ακατέργαστο νερό παρέχει ένα πιο ευνοϊκό περιβάλλον για τα Firmicutes, ενώ ταυτόχρονα αναστέλλει την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή των Actinobacteria. Τα πρωτεοβακτήρια εμπλέκονται στην υδρόλυση και την αποικοδόμηση των αρωματικών πρωτεϊνών και η ανύψωσή τους από τη δεύτερη πιο άφθονη φυλή στην πιο άφθονη υποδηλώνει βελτιωμένη ικανότητα βιοαποδόμησης εντός του βιοφίλτρου. Τα οξέα βακτήρια σχετίζονται με τη μείωση των πολυσακχαριτών, πρωτεϊνών και λιπιδίων, ενώ τα Bacteroidetes και Chlorophyta συμμετέχουν επίσης στην απομάκρυνση της οργανικής ύλης. Αυτά τα βακτήρια συμβάλλουν συλλογικά στην αποικοδόμηση της διαλυμένης οργανικής ύλης στο νερό και μετριάζουν την επακόλουθη ρύπανση της κεραμικής μεμβράνης. Σε σύγκριση με τη σύνθεση της βιολογικής κοινότητας της κλίνης φίλτρου, η αναλογία των Proteobacteria, Actinobacteria, Cyanobacteria και Firmicutes στο στρώμα ρύπανσης της επιφάνειας της μεμβράνης είναι αυξημένη, ενώ η αναλογία Acidobacteria και Chlorophyta είναι μειωμένη. Αυτή η διαφορά οφείλεται κυρίως στο ότι η διαδικασία της κεραμικής μεμβράνης είναι ένα επόμενο στάδιο στο βιοφίλτρο και το στρώμα ρύπανσης καθαρίζεται τακτικά, με αποτέλεσμα μια διαφορά στη σύνθεση της βακτηριακής κοινότητας μεταξύ των δύο.