一、污水與污水生物處理
　　
　　污水中的污染物質(zhì)成分極其復雜。一般生活污水的主要成分是代謝廢物和食物殘渣。工業(yè)廢水可能含有較多的金屬、酚類、甲醛等化學物質(zhì)。此外污水中還含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。污水的生物處理就是以污水中的混合微生物群體作為工作主體，對污水中的各種有機污染物進行吸收、轉(zhuǎn)化，同時通過擴散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除水中的污染物。因此，污水生物處理實際上是水體自凈的強化，不同的是，在去除了污水中的污染物后，必須將微生物從出水中分離出來，這種分離主要是通過微生物本身的絮凝和原生動物、輪蟲等的吞食作用完成的。
　　
　　二、生化需氧量及生物處理的應用
　　
　　在污水處理中，通常是以有機物在氧化過程中所消耗的氧量這一綜合性指標來表示有機污染物的濃度，如生化需氧量（BOD）和化學需氧量（COD）。
　　
　　生化需氧量是指在特定的溫度和時間（通常這5d、20℃下，微生物分解污水中有機物所消耗的氧量，稱為BOD5。BOD5約占生化需氧總量的2/3，故采用BOD5來表示污水中可降解有機物的濃度是比較合適的。但污水中有機物并不是都能較快降解的，在工業(yè)廢水中，可以結(jié)合COD等指標表示有機污染物的濃度。
　　
　　只有BOD高的廢水才適宜采用生物處理，COD很高但BOD不高的廢水不宜采用生物處理。對于有毒的廢水，只要毒物能降解，就可用生物法處理，關(guān)鍵是控制毒物濃度和馴化微生物。
　　
　　三、污水生物處理的效果
　　
　　污水經(jīng)過生物處理后，其中的雜質(zhì)和污染物質(zhì)能以某種形式（如生物絮凝作用）被分離除去，或被轉(zhuǎn)為無害的物質(zhì)。例如，城市生活污水經(jīng)生物處理后，活性污泥法的BOD和SS（懸浮性固體）去除率都在90%左右；生物濾池法BOD去除率在80%、SS去除率在90%左右。
　　
　　生物處理還能減少城市污水中的病原微生物和病毒，但濃度仍然較高，因此，出水和剩余污泥都要消毒。
　　
　　好氧生物處理是在水中有溶解氧存在的條件下，借好氧和兼性厭氧微生物（其中主要是好氧菌）的作用來進行的。在處理過程中，絕大多數(shù)的有機物都能被相應的微生物氧化分解。整個好氧分解過程可分為兩個階段。*階段，主要是有機物被轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NH3等；第二階段，主要是NH3轉(zhuǎn)化為NO2和NO3。
　　
　　用好氧法處理污水，基本上沒有臭氣，處理所需的時間比較短，如果條件適宜，一般可去除BOD580～90%以上。
　　
　　根據(jù)處理構(gòu)筑物的不同，好氧生物處理的方法可分為活性污泥法、生物膜法、氧化塘等。其中活性污泥法和生物膜法應用zui廣泛。
　　
　　厭氧生物處理是在無氧的條件下，借厭氧和兼性厭氧微生物（其中主要是厭氧菌）的作用來分解污水中有機物的，也稱厭氧消化或厭氧發(fā)酵。
　　
　　有機物厭氧分解的錢過程是由三類生理上*不同的細菌分三個階段完成的（圖10-4）。*階段，復雜有機物如纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等在微生物作用下降解為簡單的有機物如糧類、有機酸、醇等，是水解、發(fā)酵階段；第二階段，由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌群將有機酸等轉(zhuǎn)化成乙酸、H2及CO2，為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段；第三階段，在產(chǎn)甲烷細菌作用下將乙酸（包括甲酸）、CO2、H2轉(zhuǎn)化為CH4，是產(chǎn)甲烷階段。
　　
　　厭氧生物處理主要應用于有機污泥和高濃度有機污水的處理。由于是密閉發(fā)酵，所以在處理過程中不影響周圍環(huán)境；同時隔絕空氣又加以高溫發(fā)酵，可以釘死寄生蟲卵和致病菌；并且可以產(chǎn)生生物能源甲烷。因此厭氧消化法近年來漸漸受到重視，但由于所需時間長，對設(shè)備要求嚴格，因而影響其迅速推廣。