國內外在解決城市缺水問題時，會將污水廠尾水作為二次水源回用于城市內河和作為地下水源的補充水.城市內河多為城市的納污河，多數執行《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)IV類(TN 1.5 mg · L-1)和V類(TN 2.0 mg · L-1)標準.但污水廠排水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準，TN排放限值為15 mg · L-1，遠遠不能滿足城市內河IV類和V類標準及地下水源補充水的要求.因此，當污水廠尾水作為城市內河和地下水源補充水時，亟需對其TN進行深度處理以提供高再生水品質.GB18918—2002中NH4+-N和TN的一級A標準排放限值分別為5 mg · L-1和15 mg · L-1，二者相差10 mg · L-1，表明硝態氮是污水廠尾水中氮的主要形態(劉成等，2011;劉秀紅等，2013)，成為TN深度處理的重點.

近年來，東莞廢水處理工藝發展迅速，主要有曝氣生物濾池、超濾及其組合工藝、接觸過濾/磁性樹脂工藝、MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)工藝等，其中，MBBR工藝因具有脫氮性能高、抗沖擊負荷強、運行簡單、管理方便等優勢逐漸成為脫氮工藝研究的熱點，并廣泛應用于生活污水脫氮.挪威3個MBBR污水廠的運行數據顯示，11 ℃時硝化速率高達1.2 g · m-2 · d-1(以NH4+-N計)，反硝化速率達3.5 g · m-2 · d-1(以NO3--Nequiv.計).Labelle等(2005)以聚乙烯為填料，利用反硝化MBBR處理海水中的硝氮，反硝化速率達(17.7±1.4)g · m-2 · d-1(以N計).Rusten等(1995)對比研究了MBBR前置和后置的反硝化效果，發現后置反硝化對COD和TN的去除效果更好，去除率分別達到80%和90%.王慶等(2012)采用厭氧MBBR-好氧MBR工藝處理高氨氮PU合成革廢水，在進水NH4+-N濃度小于40 mg · L-1和TN濃度為150~300 mg · L-1條件下，出水濃度分別低于8 mg · L-1和15 mg · L-1.

在MBBR應用中，東莞廢水處理填料的選擇尤為重要，要求填料具有機械強度高、耐磨耐腐蝕、密度稍小于水，當掛上生物膜后密度與水相當，可以懸浮于水中，以及比表面積大、表面粗糙、利于微生物附著等特點.國內外研究者多采用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯泡沫體和陶粒等作為MBBR填料處理工業廢水、生活污水和海水等，并實現了工程化應用.