دسته وسيعي از تركيبات در پسابهاي شهري و صنعتي يافت مي شود كه بعضي از اين تركيبات به دليل مقاومتشان به تجزيه بيولوژيكي و يا اثرات مضر بر فرآيندهاي ميكروبي مشكلاتي در سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي ايجاد مي كنند. به علاوه با استفاده از اكسنده هاي شيميايي احتمال توليد تركيبات مضر وجود دارد و همچنين بعضي از اين روش ها گران قيمت هستند. به همين دليل استفاده از تكنولوژي هاي تصفيه جايگزين با هدف تجزيه اين مواد به مواد معدني يا تبديل مولكولهاي مقاوم به تركيبات قابل تجزيه بيولوژيكي، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از بين اين روش ها، فرآيندهاي اكسيداسيون پيشرفته (AOP) هم اكنون جهت تصفيه بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. مكانيسم اصلي عملكرد AOP توليد راديكالهاي آزاد بسيار فعال مانند راديكال هيدروكسيل است. راديكالهاي هيدروكسيل در تخريب دسته وسيعي از آلودگي هاي آلي موثرند زيرا اين راديكالها الكترون دوست هاي واكنش پذيري هستند. پتانسيل اكسيداسيون راديكال هيدروكسيل 8/2 ولت است و سرعت واكنش اكسيداسيون آن نسبت به اكسنده هاي متداول مانند هيدروژن پراكسيد (76/1 ولت) بيشتر است. در اين اختراع يك سيستم بيوراكتور متشكل از فرآيند اولتراسونيك و هوادهي طراحي و ساخته شده است كه درآن از فيلترهاي فتوكاتاليستي با هدف توليد راديكال هاي فعال و حذف گازهاي نامطبوع و ميكروارگانيسم ها استفاده شده است. تركيب اين سه تكنيك به طور مؤثري راندمان تصفيه را بالا مي برد و آلودگي هاي موجود در آب و پساب از جمله ميكروارگانيسم ها را نابود مي كند. از جمله مزاياي اين روش مي توان به سرعت بالاي فرآيند تصفيه، راندمان بالاي تصفيه، كاربرد در تصفيه پسابهاي بسيار آلوده (پسابهاي داراي كدورت بالا و همچنين ميزان كليفرم و باكتري خروجي بالاتر از حد استاندارد) اشاره كرد. در واقع مي توان از اين سيستم در جاهايي كه سيستم هاي تصفيه فعلي از نظر كيفيت تصفيه و توان عملياتي جوابگو نيست و يا حتي مي توان به عنوان كمك تصفيه استفاده كرد. در اين اختراع تركيب سه روش اولتراسونيك، هوادهي و فتوكاتاليست به طور قابل ملاحظه اي سرعت فرآيند تصفيه را افزايش مي دهد. نكته قابل توجه در اين اختراع عدم استفاده از تركيبات شيميايي در فرآيند تصفيه است. همچنين با روش سيركوله شدن و گردش هوا در سيستم، جابه جايي راديكال هاي OH•از غشاي فتوكاتاليست به داخل پساب انجام مي شود و غشاهاي فتوكاتاليستي در تماس مستقيم با پساب نيست. در نتيجه عمر غشاهاي فتوكاتاليستي افزايش مي يابد.