Большое значение имеет высота слоя загрузочного материала биофильтра. Рекомендуется проектировать биофильтры с высотой слоя плоскостной загрузки 6—12 м и более. Из практики длительной эксплуатации биофильтров с плоскостной загрузкой сделан вывод, что увеличение высоты слоя с 3 до 6 м позволяет в 2 раза сократить объем загрузочного материала при одинаковом  эффекте  очистки.

Гидравлическая нагрузка на биофильтры с плоскостной загрузкой должна быть достаточной для обеспечения пленочного течения жидкости и отсутствия мертвых зон. Так, для загрузки типа Флокор (330 м2/м3) гидравлическая нагрузка должна гбыть не менее 180 м3/(м2 сут), а для загрузки типа Флокор Е (90 м2/м3) — не менее 36 м3/ (м2  сут). Поддержание высокой гидравлической нагрузки возможно при введении рециркуляции. Недостаточная гидравлическая нагрузка приводит к снижению эффекта  очистки   сточных  вод.

Зависимость эффекта очистки сточных вод на биофильтрах с плоскостной загрузкой от удельной нагрузки по загрязнениям (по БПКэ) на единицу поверхности загрузочного материала, построенная по данным очистки хозяйственно-бытовых и различных производственных сточных вод. При этом исследовались сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, пищевой, микробиологической, сельскохозяйственной, фармацевтической  и  других     отраслей промышленности.

Большинство станций аэрации оснащено пневматическими аэраторами, из которых наиболее эффективны мелкопузырчатые. Мелкопузырчатая аэрация обеспечивает эффективность насыщения жидкости кислородом в пределах 2—3,3 кг/кВт-ч электроэнергии, средне – и крупнопузырчатая — 1,4—1,8 кг/кВт-ч, Совершенствование мелкопузырчатой аэрации идет по пути создания устойчивых к засорению, а также легко извлекаемых и заменяемых  или  регенерируемых  фильтросов.

Финской фирмой «Нокиа» разработаны мелкопузырчатые аэраторы трубчатого тица-^ХКП 600 и дискообразного ХКЛ 210. Эти аэраторы изготовлены из пористого полиэтилена фирмы «Но-киа», марки «Нопол 100». Размер пузырьков воздуха, диспергированного в таких аэраторах, составляет 1—4 мм. Аэраторы фирмы «Нокиа» могут монтироваться на опорной трубе из поливи-нилхлорида — в системе ХИР 63 в стационарном варианте или использоваться в системе ХИР 90, имеющей поворотные шарниры для извлечения аэратора из аэротенка без его опорожнения. Число фильтросных элементов в системе ХИР 90 зависит от того, предусматривается подъем системы ручным или механическим способом. Такой же аэратор разработан фирмой «Шумахер» (ФРГ). В качестве фильтросов в нем применяются пористые керамические  трубы.

Во ВНИИ антибиотиков исследовали нитрозоэтилмочевину (НЭМ), нитрозометилбиурет (НМБ), а также использовали в качестве мутагенного фактора ультрафиолетовое облучение. В результате этих экспериментов установлены оптимальные условия окисления формальдегидов в сточных водах фармацевтической промышленности.

По данным ВНИИ по охране вод (г. Харьков), активный ил, обработанный НММ или гидроксиламином  (ГА), увеличивает эффект очистки концентрированных  сточных вод  химико-фармацевтической промышленности на  10—30%.

По методике ИХФ АН проведены лабораторные исследования интенсификации биологической очистки сточных вод Олайнского и Ангарского Заводов химических реактивов. Оптимальная концентрация мутагенов ГА и НММ для этого-вида сточных вод составляла соответственно 0,07 и 0,08%. Применение мутагена ДМС для очистки сточных вод данного вида неэффективно. Обработка части возвратного активного ила мутагенами ГА и НММ, позволила поднять эффект очистки концентрированных (ХПК 1500—9000 мг/л) сточных вод до 80—95 по сравнению с 55—72% в контрольной модели.

Исследованиями установлено, что эффективность использования энергии на внесение кислорода в иловую смесь увеличивается с 2,1 до 3 кг 02/(кВт-ч) при глубинах сооружения соответственно 5 и 10 м. Глубине Ь2—20 м соответствует значение 3,1—3,2 кг 02/(кВт-ч).

При использовании эжекторных аэраторов указанного типа количество’ отходящего кислорода в отработавшем газе (воздухе) уменьшается с 16 до 4% при глубине сооружения соответственно 5 и 30 м. К настоящему времени фирмой «Байер» построено и эксплуатируется свыше 10 сооружений с башенными аэротенками пропускной способностью 2—100 тыс. м3/сут. Число башенных аэротенков на сооружениях равно 7. Объем одного башенного аэротенка составляет 1500—14 000 м3, рабочая глубина реактора 15—26 м. В схемах применяются совмещенные с аэротенками или отдельно стоящие отстойники или флотационные  илоотделители.

В нашей стране исследованием башенных аэротенков занимаются в НИИ KB и OB AKX им. К. Д. Памфилова.

Применение флотационных илоотделителей при реконструкции станций аэрации позволяет значительно увеличить их пропускную способность. Так, по рекомендации ВНИИ ВОДГЕО, на очистных сооружениях Саратовского ПО «Нитрон» один из действующих аэротенков был переоборудован в двухступенчатый аэротенк с флотационным илоотделением на первой ступени. Отдельно стоящий флотационный ило-отделитель конструкции ВНИИ ВОДГЕО диаметром 13 м оборудован струенаправляющими устройствами. Двухступенчатая схема работы аэротенка с флотационным илоотделителей позволила увеличить его пропускную способность с 3000 до   10000  м3/сут.