Le traitement des eaux polluées par biofiltre ou la biofiltration constitue une autre technique d’épuration biologique à cultures fixées. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour le traitement des eaux urbaines.
L’eau à traiter subit normalement une décantation primaire dans un décanteur-digesteur. L’eau décantée va ensuite traverser le biofiltre. Il est constitué d’un massif granulaire (sable) d’au moins 70 cm comme support bactérien avec de l’air insufflé par le bas. Le matériel granulaire va jouer un rôle de filtration et les bactéries vont dégrader la pollution que l’eau contient. La surface filtrante peut être répartit sur plusieurs lits afin d’effectuer des rotations d’alimentation sur les ouvrages car il faut procéder à des périodes de repos des massifs filtrants afin d’en assurer la ré-oxygénation.
Cette méthode peut être utilisée pour des stations d'épuration d’une capacité de 100 à 2000 Eq/Hab, elle fonctionnera le mieux de 200 à 1300 Eq/Hab.