一、污水與污水生物處理
　　
　　污水中的污染物質(zhì)成分極其復(fù)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(xué)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(yīng)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(biāo)來表示有機污染物的濃度，如生化需氧量（BOD）和化學(xué)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(biāo)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(yīng)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(yīng)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(fù)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(yīng)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(yán)格，因而影響其迅速推廣。