同普通的絮状活性污泥相比，颗粒污泥具有一些突出的优点。比如颗粒污泥具有相对规则的外形，密度大，强度高，结构较为稳定，尤其是沉淀性能较为突出。这些优点使得采用颗粒污泥的反应器可以保有较高的生物量，因而能够承受较高浓度的污染物和有毒物质的冲击，同时能够使得水处理构筑物具有紧凑的结，较小的体积和占地面积。表1是普通絮状活性污泥和颗粒污泥的性质比较。从表中可以看出，颗粒污泥的这些优点使得采用颗粒污泥的反应器的有机负荷要比普通的絮状活性污泥法高很多。

普通絮状活性污泥和颗粒污泥的性质比较           表1
项      目 普通絮状 颗粒污泥
粒径（絮体尺寸）（μm） ＜100 100～5000
湿密度（kg/m³） 1002～1006 1010～1080
沉淀速度（cm/s） 0.17～0.42 0.37～6.60
工艺有机负荷[kgCOD/( m³.d)] 0.5～2.5 5～70

颗粒污泥根据形成及应用条件的不同可以分为厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥两大类。厌氧颗粒污泥的形成是高效厌氧反应器成功启动的关键。人们最初在UASB中对厌氧颗粒污泥进行了大量的研究，UASB也在大量的污水处理工程中得到了广泛应用。UASB具有较高的运行稳定性和污染物去除效果，其改进和变形和变形形式，如厌氧污泥膨胀床和循环反应器等也被广泛用于市政和工艺废水的处理，尤其是高浓度的有机废水。对于污水生物处理系统而言，没有一种微生物可以单独降解进水中所有的污染物，污染物的降解过程是多种微生物协同作用的结果，因此厌氧颗粒污泥在工业废水处理过程中具有很多优势，同时颗粒污泥内的微生物间的距离较小，协同作用较强。通常，在厌氧反应器中，颗粒污泥可维持在较高的浓度，使得系统有较高的浓度，使得系统有较高的容积负荷，反应器的容积较普通悬浮活性污泥工艺要小很多。但是，厌氧颗粒污泥技术也存在一些固有的缺点。对于厌氧颗粒污泥来讲，由于其生长十分缓慢，因此厌氧反应器的启动时间通常很长，而且厌氧系统的运行操作温度极其稳定性要求高等，这些缺点也限制了其更大规模的应用。
好氧颗粒污泥技术，作为一种崭新的污水生物处理技术，也引起了污水生物处理领域研究人员的极大关注。从理论角度考虑，如果在活性系统中实现污泥的颗粒化，形成好氧颗粒污泥，则可集中絮体活性和厌氧颗粒污泥的优点，并且能够避免两者由于机构所造成的缺陷，是一种较为理想的废水生物处理形式。经过十多年的发展，好氧颗粒污泥技术的应用领域也在不断扩展，已不再局限于污水好氧处理，如苯酚、甲苯、嘧啶和印染废水中的颜料等；脱氮；除磷；脱硫；放射性废水及重金属吸附处理等。但是对于好氧颗粒污泥技术来讲，由于出水的悬浮物浓度较高，而且运行过程中需要维持较高的曝气强度，消耗大量的能耗，因而也限制了更大规模的应用。