污水生物學(xué)處理具體來說是通過微生物所產(chǎn)生的酶，氧化分解有機(jī)物，從而使水得到凈化。其中起主要作用的是細(xì)*，污水中可溶性的有機(jī)物直接被菌體吸收;固體和膠體等不溶性有機(jī)物先附著在菌體外，由菌細(xì)胞分泌的胞外酶分解成可溶性物質(zhì)，再被菌體吸收，通過微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成微生物自身組成物質(zhì)，另一部分有機(jī)物被氧化分解為CO22、H2O等簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，從而使污染物質(zhì)得到降解。主要有以下幾種方法。

氧化塘是一個(gè)大而淺的池塘，污水從一端流入，從另一端溢流出水。在氧化塘中，同時(shí)存在著三種生化作用：(1)有機(jī)物的好氧分解，主要由好氣細(xì)*進(jìn)行;(2)有機(jī)物的厭氧分解，主要由厭氧細(xì)*進(jìn)行;(3)光合作用，由藻類和水生植物進(jìn)行。好氣細(xì)*所需的氧氣，除了來自大氣以外，還有相當(dāng)一部分是由藻類光合作用釋放的。細(xì)*代謝過程中除合成自身的物質(zhì)以外，還產(chǎn)生CO2、H2O和無(wú)機(jī)鹽類，這些產(chǎn)物被藻類所利用。藻類細(xì)胞既能被細(xì)*所分解，又能被原生動(dòng)物吞食，使藻類不*過多積累。氧化塘的底部處于厭氧環(huán)境，過多的無(wú)機(jī)氮通過細(xì)*的反硝化作用以氮?dú)獾男问揭萑?，避免了水體的富營(yíng)養(yǎng)化。由此，氧化塘實(shí)際上是一個(gè)藻菌共生的生態(tài)系統(tǒng)，它常利用天然水域，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、容易操作等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是占地面積大。

污水進(jìn)入曝氣池后，用機(jī)械或人工的方法連續(xù)鼓入空氣，經(jīng)過一段時(shí)間，水中形成一些褐色絮狀泥粒，即所謂活性污泥。其主體部分是一些好氣性微生物，對(duì)污水中的有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附和氧化分解能力，并以有機(jī)物為養(yǎng)料不斷增殖。活性污泥和污水的混合液離開曝氣池以后，在沉淀池中沉淀，分離出來的水即為凈化的水，排放出去?；钚晕勰喑蛟鲋承枧欧懦鲆徊糠侄嘤嗟囊酝?，其余的回流到曝氣池，如此循環(huán)運(yùn)行?；钚晕勰喾ǖ膬艋屎芨?，它對(duì)生活污水中有機(jī)物和懸浮物的去除率均達(dá)95%左右。但所產(chǎn)生的污泥量較大，有待進(jìn)一步處理，運(yùn)行中還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。

生物濾池包括酒滴池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化、浸沒法濾池等多種形式。它們處理污水的基本原理相同，池中裝上碎石、爐渣、圓盤或塑料蜂窩等固體填料，當(dāng)污水連續(xù)通過時(shí)，由于微生物的大量繁殖，在填料的表面形成一層滑膩的暗色薄膜，叫做生物膜。在生物膜這個(gè)小環(huán)境中，表層是好氣性微生物，內(nèi)層是厭氣性微生物，中層則生長(zhǎng)著大量的兼性厭氣菌。生物膜中除細(xì)*外，還有以原生動(dòng)物為主的動(dòng)物群落，各種生物間形成食物鏈，污水中的有機(jī)物通過食物鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)，都有一部分通過呼吸作用而轉(zhuǎn)變成CO2，*終能把有機(jī)物除去。

厭氧處理法是在缺氧的條件下，利用厭氣性微生物分解污水中有機(jī)物質(zhì)的方法，又稱厭氧消化。有機(jī)物質(zhì)的厭氧分解，可分為兩個(gè)階段。在分解初期，一些微生物把有機(jī)物分解成有機(jī)酸、醇、CO2、NH3、H2S等，此階段有機(jī)酸大量積累，pH值隨即下降，故稱為酸性發(fā)酵階段。在分解后期，由于所產(chǎn)生的NH3與酸發(fā)生中和作用，pH值逐漸上升，甲烷細(xì)*開始分解有機(jī)酸和醇，產(chǎn)物主要是甲烷和CO2。甲烷細(xì)*的大量繁殖，加速了有機(jī)酸的分解，pH值迅速上升，此階段稱為堿性發(fā)酵階段。污水生物處理的前三種方法各有優(yōu)點(diǎn)，但還存在以下問題：

(1)大量的活性污泥和脫落的生物膜形成廢渣，如不進(jìn)一步處理會(huì)形成二次污染;

(2)對(duì)一些BOD5超過10000毫克/升的污水，如屠宰廠污水等處理效果較差;

(3)消耗大量的動(dòng)力。用厭氧處理法能有效的解決上述三個(gè)問題，同時(shí)還能產(chǎn)生生物能源——沼氣，因此受到各方面的重視。

污水的生物學(xué)處理是目前世界各國(guó)在污水處理中應(yīng)用*廣的一種方法，從發(fā)展趨勢(shì)上看，正由單純的防治轉(zhuǎn)向綜合利用。例如利用污泥的厭氧消化獲得沼氣和肥料，利用光合細(xì)*處理高濃度有機(jī)污水回收單細(xì)胞蛋白等，并進(jìn)一步探索回收能源和解決含無(wú)機(jī)鹽廢水的處理方法，防止有機(jī)物經(jīng)微生物分解成無(wú)機(jī)鹽類而使水體富營(yíng)養(yǎng)化，盡可能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的再循環(huán)。