廢水的生物處理就是利用生物的新陳代謝作用，對廢水中汙染物質進行轉化和穩定，使之無害化的處理方法。從微生物的代謝形式出發，生化處理方法主要可分為好氧處理和厭氧處理兩大類型，其中好氧生物處理法包括活性汙泥法、生物膜法和穩定塘法。

一、活性汙泥法

基本原理：活性汙泥法淨化廢水包括兩個主要過程。

（1）微生物的代謝反應。汙水中的有機物被微生物代謝，其中一部分合成新的生物細胞，另一部分轉化成穩定的有機物。

（2）活性汙泥的物理化學作用。有機物被活性汙泥所吸附，經聚凝沉澱後去除。活性汙泥常作為二級處理，用於去除水中膠體和溶解狀態的有機汙染物。

影響因素：活性汙泥、運行方式（傳統活性汙泥法、漸減曝氣法、分步曝氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣法、克勞斯法、高負荷曝氣法等、氧化溝法、純氧曝氣法、間歇式活性汙泥法等）

二、生物膜法

基本原理：生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質交換，利用膜內微生物將有機物氧化，使廢水獲得淨化。同時，生物膜內的微生物則不斷生長與繁殖。生物膜在載體上的生長過程如下：當有機廢水或活性汙泥懸浮液培養而成的接種液流過載體時，水中的懸浮物及微生物被吸附於固相表麵上，其中的微生物利用有機廢物而生長繁殖，逐漸在載體表麵形成一層黏狀液的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸附、分解廢水中的懸浮膠體和溶解狀態的汙染物。

影響因素：微生物種類、廢水成分、PH值、溫度以及工藝（生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化法）等

三、穩定塘法

基本原理：穩定塘法也叫氧化塘法，是一種構造簡單，易於維護管理，汙水氧化效果好，節省能源的汙水處理方法。氧化塘對汙水的淨化過程和自然水體的自淨過程很相近，汙水在塘內經較長時間的緩慢流動、儲存，通過微生物（細菌、真菌、藻類、原生動物）的代謝作用，使汙水中的有機汙染物降解。汙水得以淨化。水中的溶解氧主要由塘內生長的藻類，通過光合作用提供，塘麵的複氧起輔助作用。

氧化塘法的特點：

（1）可以充分利用地形，工程簡易，基建投資省；

（2）使汙水淨化與利用相結合，實現汙水資源化；

（3）汙水處理成本低，能耗少；

（4）占地麵積大，沒有大片空閑地是不宜采用的；

（5）汙水淨化效果受季節等自然因素的影響，不穩定；

（6）要綜合考慮對地下水的汙染、臭氣散發以及蚊蠅滋長等問題。

影響因素：光照、溫度、水質、氧化塘種類（好氧塘、厭氧塘、兼性塘、曝氣氧化塘、塘田和魚塘、人工濕地等）

四、厭氧生物處理法

基本原理：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種複雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，該過程是一個複雜的微生物化學過程，它是依靠三大主要類群的細菌：水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯合作用來完成的。因而可以粗略的將厭氧消化過程劃分為三個連續階段：

（1）水解酸化階段；

（2）產氫產乙酸階段；

（3）產甲烷階段，厭氧消化的三個階段和COD轉化率如下圖所示：

厭氧生物處理法的特點：

（1）應用範圍廣；

（2）能耗低；（3）負荷高；

（4）剩餘汙泥少；

（5）氮、磷營養需要量較少；

（6）殺菌效果好；

（7）啟動和處理時間長；

（8）出水難以達標排放；

（9）操作控製複雜。

影響因素：有機負荷、厭氧消化時間、溫度、PH值、有毒物質、營養物質的配比、攪拌、汙泥的培養與馴化、工藝（普通消化法、厭氧接觸法、厭氧生物濾池法、上流式厭氧汙泥床反應器法、厭氧流化床法、複合厭氧法等）等。

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