生物膜的培养常称为挂膜。挂膜菌种大多数采用生活粪便污水或活性污泥混合液。由于生物膜中微生物固着生长，适宜特殊菌种的生存，所以，挂膜有时也可采用纯培养的特异菌种菌液。特异菌种可单独使用，也可以同活性污泥混合使用，由于所用的特异菌种比一般自然筛选的微生物更适宜于废水环境，因此，在与活性污泥混合使用时，仍可保持特异菌种在生物相中的优势。

  挂膜过程必须使微生物吸附在固体支撑物上，同时，还应不断供给营养物，使附着的微生物能在载体上繁殖，不被水流冲走。单纯的菌液或活性污泥混合液接种，即使固相支撑物上吸附有微生物，但还是不牢固，因此，在挂膜时应将菌液和营养液同时投加。

  挂膜方法一般有两种。一种是闭路循环法，即将菌液和营养液从设备的一端流入，从另一端流出，将流出液收集在水槽内，槽内不断曝气，使菌与污泥处于悬浮状态，曝气一段时间后，进人分离池进行沉淀(0.5-1.0h)，去掉上清液，适当添加营养液或菌液，再回流入生物膜反应设备，如此形成一个闭路系统。直到发现载体上长有黏状泥，即开始连续进入废水。这种挂膜方法需要菌种及污泥数量大，而且由于营养物缺乏，代谢产物积累，因而成膜时间较长，一般需要10d。另一种挂膜法是连续法，即菌液和污泥循环1~2次后即连续进水，并使进水量逐步增大。这种挂膜法由于营养物供应好，只要控制挂膜液的流速（在转盘中控制转速），以保证微生物的吸附。在塔式滤池中挂膜时的水力负荷可采用4~7m³/(m².d)，约为正常运行的50％~70％，待挂膜后再逐步提高水力负荷至满负荷。

  在各种形式的生物膜处理设施中，生物接触氧化池和塔式生物滤池由于具有曝气系统，而且填料量和填料空隙均较大，可以使用连续挂膜法，而普通生物滤池和生物转盘等设施适于使用闭路循环法。挂膜过程中回流沉淀池出水和池底污泥可促进挂膜早日完成。

  对于生活污水、城市污水或混有较大比例生活污水的工业废水可以采用连续法。对于不易生物降解的工业废水，尤其使用普通生物滤池和生物转盘等设施处理时，为了保证挂膜的顺利进行、可以通过预先培养和驯化相应相应的活性污泥，然后再投加到生物膜处理系统中进行挂膜，也就是分步挂膜。通常的做法是先将生活污水或其与工业废水的混合污水培养出活性污泥，然后将该污泥与工业废水一起放入一个循环池内，再用泵投入生物膜反应器中，出水和沉淀污泥均回流到循环池。循环运行形成生物膜后，通水运行，并加入要处理的工业废水。可先投配20%的工业废水，分析进出水的水质，生物膜具有一定处理效果后，再逐步加大工业废水的比例，直到全部都是工业废水为止。也可以用掺有少量(20%)工业水的生活污水直接培养生物膜，挂膜成功后再逐步加大工业废水的比例，直到全部都是工业废水为止。

  为了能尽量缩短挂膜时间，应保证挂膜营养液及污泥量具有适宜细菌生长的pH值、温度、营养比等，尤其是氨磷等营养元素的数量必须充足(可按进水CODcr:N:P=100:5:1估算)。

  在挂膜过程中，应经常采样进行显微镜检验，观察生物相的变化。挂膜驯化后，系统即可进入试运转，测定生物膜反应设备的工作运行条件，并在条件下转入正常运行。

  在生物膜培养挂膜期间，由于刚长成的生物膜适应能力较差，往往会出现膜状污泥大量脱落的现象，这可以说是正常的，尤其是采用工业废水进行驯化时，脱落现象会更严重。在正常运行阶段，膜大量脱落是不正常的。产生大量脱膜的主要原因是进水水质发生了变化，如抑制性或有毒污染物的含量突然升高或pH值发生突变等，解决办法是改善进水水质。