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生物處理法是利用自然環境中微生物的生物化學作用，氧化分解溶解于污水中或肢體狀態的有機污染物和某些無機毒物，并將其轉化為穩定無害的無機物，從而使廢水得以凈化的方法。此法具有投資少、效果好、運行費用低等優點，在城市廢水和工業廢水的處理中得到最廣泛的應用。

現代生物處理法根據微生物在生化反應中是否需要氧氣，分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。

1、好氧生物處理法。

在有氧的條件下，依賴好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱為好氧生物處理法。根據好氧微生物在處理系統中所呈現的狀態，又可分為活性污泥法和生物膜法。

2、厭氧生物處理法。

在無氧的條件下，利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機物，使污水凈化的方法稱為厭氧生物處理法。近年來，世界性的能源緊張，使污水處理向節能和實現能源化的方向發展，從而促進了厭氧微生物處理方法的發展。厭氧生物處理法中反應器中生物團體濃度很高，市泥齡很長，因此處理能力大大提高，從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、剩余的污泥量少、生成的污泥穩定而易處理、對高濃度有機廢水處理效率高等優點得到充分體現。

3、除磷、脫氮

(1）除磷。城市廢水中磷的主要來源是糞便、洗滌劑和某些工業廢水溶解于水中，以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在。常用的除磷方法有化學法和生物法。

含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進人厭氧狀態后，活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態下，將體內積聚的聚磷分解為無機磷釋放回廢水中。聚磷菌在分解聚磷時產生的能量除一部分供自己生存外，其余供聚磷菌吸收廢水中的有機物，并在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化成乙酸背，再進一步轉化為PHB并儲存于體內。

進入好氧狀態后，聚磷菌將儲存于體內的PHB進行好氧分解，并釋放出大量能量，一部分供自己增殖，另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內。在此階段，活性污泥不斷增殖。除了一部分含磷活性活泥回流到厭氧池外，其余的作為剩余污泥排出系統，達到除磷的目的。

(2）脫氮。

生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恒定：有機氮50%~60%，氨氮40%～50%，亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占0～5%。它們來源于人們食物中的蛋白質。

硝化反應是在好氧條件下，廢水中的氨態氮被硝化細菌轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。反硝化反應是在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣。因此整個脫氮過程需經歷好氧和缺氧兩個階段。