聚氨酯生物填料，是由聚氨酯海绵改性后制成的海绵多孔状填料，通过聚氨酯材料与纳米粒子的复合，改善了聚氨酯海绵的力学性能、化学稳定性能、抗老化性能等。
聚氨酯生物填料具有反应性功能基，活性基团可与微生物肽链氨基酸残基作用，形成离子键结合或共价键结合，将微生物和酶固定在载体上。具有孔隙率高，耐磨性好、亲水性好、微生物附着率高等优点。作为微生物的载体，影响着微生物的生长、繁殖、脱落和形态；其次载体起到吸附并且截留污水中悬浮物的作用；再次载体起到切割、阻挡气泡的作用，可以增加气泡在水体中的停留时间和气、液接触表面积，提高传质效率。由此可见载体对于生物接触氧化法工艺的运行效果和能耗都有着非常重要的影响和意义。
聚氨酯填料 载体上引入“悬挂空间”概念，旨在减少空间障碍，为微生物培养提供广阔的代谢增殖空间，可使污水、空气、微生物得到充分接触交换，生物膜能保持良好的活性和空隙可变性，不致粘连成团。载体密度与水的密度接近，载体在水中呈悬浮状，应用于流化池中，具有比表面积巨大，单位体积内生物量高，接触均匀，传质速度快，压力损失低等特点。
聚氨酯填料 由于能维持高浓度生物量，所以有容积负荷大，占地面积小，建设费用低，耐冲击负荷大，不产生污泥膨胀，氧利用率高，运行成本低等优点，适用于炼油、化工、印染、酿造、皮革和造纸等各行业高浓度有机废水的处理工程。
聚氨酯立体多孔隙结构能使不同需氧程度的微生物种群繁殖生长，外部附着微生物能迅速消耗水体中的溶氧，并将代谢产物转移，载体中部的微生物继续分解上级的代谢物，溶氧得到进一步的消耗，达到内部填料结构时，形成厌氧微生物种群，从而使载体由内之外达到厌氧、缺氧和好氧的微生物结构，实现硝化与反硝化作用同步进行，对大分子有机物和总氮、总磷等皆有很高的去除效果。尤其适合处理高氨氮工业废水。