HDK生物膜反应器技术的核心是固定床。其原理类似于传统污水处理设备中的滤池，关键区别是HDK使用的填料不是砂石、塑料等物质，而是专门平炉工艺生产的褐煤焦炭，因而称其为平炉焦炭 （HDK）。HDK 生物膜反应器的构造如图6－5－27所示。从上到下分为5层，层1为废气过滤层；层2为高负荷层；层3为低负荷层；层4为优化级层；层5为砾石层。焦炭是放置在粗粒度的砾石层上的，该砾石层设有空气管和污水管。

需处理的废水由上侧部进入反应器，再由一根立管将其由底部向上导引。反应器的出水口位于焦炭覆盖层以下约30cm 处。反应器的焦炭只需如期反洗便可重复使用多年。固定床底部 （层5）有大面积鼓风曝气系统和净水汇集系统，两者均结合在砾石层上，以确保良好的液压均匀分布。经过处理的废水通过立管在上部1/3处排出，以确保高负荷层完全蓄满。废气经废气过滤器保持干燥，通过焦炭的吸附可将废气彻底除臭，防止气体的二次污染。

图6－5－27 HDK反应器构造

HDK反应器的褐煤焦炭的良好性能使其适于作为精细过滤器，可以有效阻止未降解污染物直接排出，又可作吸附剂吸附有毒有害物质，使有机物得到极大的矿化，逐步分解。作为微生物载体，有利于微生物生长，可以有效地进行微生物接种。同时，厌氧菌、好氧菌等共生。借助褐煤焦炭的吸附与解吸性能，可稳定HDK生物反应器的工作性能。这是一种新型的生物膜法反应器。