Modernizacja, a szczególnie rozbudowa komunalnych oczyszczalni ścieków, może być zrealizowana poprzez powiększenie pojemności reaktorów biologicznych oraz urządzeń towarzyszących, przez zmianę układu technologicznego bądź ingerencję w warunki pracy istniejących reaktorów biologicznych. Aktualnie praktyka wskazuje na trzy kierunki działania, a mianowicie wprowadzenie wstępnego chemicznego oczyszczania ścieków, wprowadzenie do reaktorów biologicznych złoża ruchomego (tzw. technologia złoża ruchomego) oraz zastosowanie ultrafiltracyjnych modułów membranowych.

Wprowadzenie wstępnego chemicznego oczyszczania ścieków pozwala na obniżenie ładunków zanieczyszczeń doprowadzanych do reaktorów biologicznych, ale jednocześnie może zakłócać przebieg procesu denitryfikacji, jeżeli proces ten będzie musiał być stosowany. Technologia złoża ruchomego polega na wprowadzeniu do reaktorów biologicznych złoża ruchomego w postaci kształtek o powierzchni właściwej nawet rzędu 1000 m2/m3, co pozwala na przyjęcie ładunku zanieczyszczeń większego o ok. 40% w stosunku do ładunku nominalnego. Natomiast zastosowanie ultrafiltracyjnych modułów membranowych, zainstalowanych w końcowej części reaktorów biologicznych, pozwala na zwiększenie stężenia osadu czynnego w reaktorze nawet do 12 kg s.m./m3, a zatem powoduje co najmniej trzykrotne zmniejszenie pojemności reaktorów biologicznych lub też przyjęcie do nich trzykrotnie większego ładunku w stosunku do ła...