Air filtrat dari proses pre-treatment kemudian diumpan menuju bak Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) untuk melalui proses biologi. Fungsi dari proses biologi adalah menurunkan nilai Chemical Oxygen Demand (COD) – Biological Oxygen Demand (BOD) dalam air limbah. Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) merupakan teknologi advance pengolahan limbah secara biologi. Keunggulan dari Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) adalah hematnya area yang digunakan selain itu juga sangat sedikit menghasilkan lumpur karena tempat tinggal bakteri berkembang yang semula berada di lumpur digantikan dengan media-media yang ada di dalam bak. Bakteri berkembang dengan cara menempel pada media atau disebut dengan attachment growth.
Media yang digunakan dalam Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) merupakan media yang memiliki luas permukaan yang sangat besar yaitu 20.000 m2/m3 media. Media ini dinamakan dengan GUSSE MEDIA BIOCARRIER dan ini berasal langsung dari Jerman. Media ini dilindungi dengan karbon aktif untuk menghindarkan bakteri dari protensi keracunan. Kandungan beracun akan diserap oleh karbon aktif sehingga bakteri tidak terganggu kinerjanya dalam menurunkan nilai COD-BOD air limbah.
Bak MBBR merupakan proses pengolahan limbah aerobic, dimana perlu menambahkan udara ke dalam bak guna menunjang pertumbuhan bakteri aerobic. Dalam bak terinstall fine bubble diffuser dengan supply udara dari blower. Pemilihan diffuser type fine bubble difungsikan guna oksigen lebih mudah terlarut dalam air karena udara yang dikeluarkan sangat halus.
Dalam bak ini ditambahkan pula nutrisi sebagai asupan mikro nutrient bagi bakteri. Nutrisi ini menjadi penting karena selain makro nutrisi yang berasal dari air limbah, bakteri juga membutuhkan mikro nutrisi untuk mengoptimalkan pertumbuhan bakteri dalam bak Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).