当前，水处理工艺面临的主要问题仍然是提高效率、降低能耗，而解决此问题的关键之一是强化水处理过程中质量传递效率。填料作为生物膜法工艺的核心部分，其性能直接影响和制约着工艺的处理效率，较好的生物学特性是填料作为生物膜反应器内微生物的载体所具有的主要性能。

微生物在填料表面积的附着受填料表面特性、微生物特性及周围环境等诸多因素的影响。良好的挂膜特性是废水生物处理填料应具有的重要性能，填料的孔径面积、表面粗糙度、生物生长促进剂等是影响生物附着的关键因素。

良好载体应具有以下特性：载体应具有良好的生物形容性、适中的粒度及孔径结构，可以偶联足够的生物分子；载体的作用仅是使生物分子固定化，对生物分子而言载体应是惰性的；载体应具有足够的机械强度，以保证载体的使用寿命和稳定性；载体表面应具有化学活性基团，这些基团可以直接或经过较为温和的化学方式后与生物分子偶联；载体应价格便宜。操作制备方便。

不同载体的使用寿命有长有短，但所有载体都只能使用有限的时间。比如，蜂窝状载体和陶粒等多孔载体使用一段时间以后会由于网孔的堵塞而失去处理效果；软性载体也会由于缠结、结块、断丝和中心绳折断而影响使用寿命。这些载体残渣最终沉积在污泥中，其中往往还有大量的有毒有害物质，如合成有机物、重金属离子、寄生虫卵、病原微生物和细菌等，如不加以妥善处理，将会造成堆放和排放区周围环境的二次污染。但是，由于载体往往具有特殊的多孔结构，使用常规的污泥处理方式并不能有效去除载体中包埋的有毒物质。专门的载体污泥处理装置高昂的投资及其运行费用，使得目前国内大部分污水处理厂常年未对载体污泥进行稳定处理或处理工艺的配套设施不完善，大量的载体污泥都是用传统的焚烧、堆肥、掩埋的方法进行简单的处理，但这些处置方法对陶粒、聚丙烯、树脂等不可降解材料没有作用，且极易使这种载体残渣及其携带的有毒有害物质长期地存在于自然界中，产生更大的危害。

随着我国城市污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，载体的使用量及随之而来的载体污泥的产生量也必将大幅度提高。尽量延长载体的使用寿命和使用可降解材料生产载体，则是解决当今及今后载体污泥处理处置问题的有效途径。

近几十年来，磁致物理化学生物效应在生物医学、环保、冶金、农业增产等方面得到越来越多的应用，利用高梯队磁分离技术处理各类废水的研究亦非常活跃。研究者发现，弱磁场可以大大提高废水的生物降解效率，可望使目前废水生物处理效率低、处置设施占地面积大的状况得以改善。在活性污泥废水生物处理过程中，Sakai等发现，在水中加入磁粉可平衡微生物生长与死亡，防止淤泥膨胀，提高处理效率。陆光立等发现，磁粉活性污泥发的COD去除率比普通活性污泥法提高15%，氨氮去除率和承受毒物能力也有所提高。同时，可改善污泥絮体结构和沉降性能，减少污泥流失，提高回流污泥浓度，从而增大容积负荷和处理效率。Yavnz等利用两个结构一样的间歇式反应处理人工废水，加电磁场的与不加电磁场的反应比较，发现底物去除率在加电磁场的反应器中可提高44%。

将海藻酸钙、淀粉等生物亲和性物质和含亲水基因的聚乙烯醇、硬脂酸等以及修饰的磁粉、活性炭引入普通高分子生物填料中，适当充磁后可成为生物亲和亲水活性磁种填料。这种填料一方面由于生物亲和性和亲水性得到改善；另一方面，填料中的活性磁种周围相当于多个微型磁场反应器，能通过磁致物理化学生物效应等协同作用大幅度增加有机污染物的降解速度。因此，废水处理用生物亲和亲水磁性填料的研究代表了生物填料的发展方向之一，属生物、环境、化学、材料和物理等学科的交叉研究领域，生物亲和亲水磁性填料定能在废水生物降解处理中发挥重要作用。