Proses gabungan biofilter-membran keramik secara efektif memanfaatkan penghilangan bahan organik dan nitrogen amonia oleh biofilter (karbon aktif granular (GAC) atau filter butiran keramik), sedangkan filtrasi membran keramik berikutnya memisahkan komponen padat dan cair, memerangkap biofilm yang menua, menghilangkan kekeruhan, memastikan keamanan mikroorganisme limbah, dan mencapai kejernihan mutlak. Kedua proses tersebut digabungkan secara efektif.
Gambar: Komposisi komunitas bakteri pada tingkat filum dalam proses gabungan membran keramik (di mana A1 adalah air mentah, B2 adalah biofilter butiran keramik, F1 adalah lapisan pengotoran pada permukaan membran biofilter butiran keramik-proses gabungan membran keramik, C2 adalah biofilter GAC, dan G1 adalah lapisan pengotoran pada permukaan membran biofilter GAC-proses gabungan membran keramik).
Gambar di atas menunjukkan komposisi komunitas bakteri pada tingkat filum dalam proses penggabungan membran keramik. Komposisi komunitas bakteri pada air baku berbeda nyata dengan biofilter, sedangkan komposisi komunitas bakteri pada biofilter dan lapisan pengotoran pada permukaan membran tidak berbeda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan awal oleh biofilter mengubah komposisi komunitas bakteri pada lapisan biofouling dan membuat struktur komunitas menjadi lebih kompleks. Komposisi komunitas bakteri pada tingkat filum pada biofilter dan lapisan pengotoran permukaan membran terutama terdiri dari Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Chloroflexi, Verrucomicrobia, Planctomycetes, dan Firmicutes.
Dibandingkan dengan komunitas biologis air baku, proporsi Proteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, dan Bacteroidetes dalam komunitas mikroba biofilter meningkat, sedangkan proporsi Actinobacteria dan Cyanobacteria menurun. Firmicutes adalah mikroorganisme umum dalam sistem air limbah, dan Actinobacteria adalah mikroorganisme paling melimpah di sebagian besar sistem air tawar. Oleh karena itu, retensi biofilter dan adsorpsi bahan organik dalam air mentah memberikan lingkungan yang lebih menguntungkan bagi Firmicutes, sekaligus menghambat pertumbuhan dan reproduksi Actinobacteria. Proteobakteri terlibat dalam hidrolisis dan degradasi protein aromatik, dan peningkatannya dari filum paling melimpah kedua ke filum paling melimpah menunjukkan peningkatan kapasitas biodegradasi dalam biofilter. Acidobacteria berhubungan dengan pengurangan polisakarida, protein, dan lipid, sementara Bacteroidetes dan Chlorophyta juga berpartisipasi dalam penghilangan bahan organik. Bakteri-bakteri ini secara kolektif berkontribusi terhadap degradasi bahan organik terlarut dalam air dan mengurangi pengotoran membran keramik. Dibandingkan dengan komposisi komunitas biologis pada lapisan filter, proporsi Proteobacteria, Actinobacteria, Cyanobacteria, dan Firmicutes pada lapisan pengotoran permukaan membran meningkat, sedangkan proporsi Acidobacteria dan Chlorophyta menurun. Perbedaan ini terutama karena proses membran keramik merupakan tahap selanjutnya dalam biofilter, dan lapisan pengotoran dibersihkan secara teratur, sehingga menghasilkan perbedaan komposisi komunitas bakteri di antara keduanya.