污水生化處理是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)凈化的方法。可分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法，前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污水灌溉等。

污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，污水生化處理工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。

日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

常用的污水生化處理有以下兩種工藝：

（1）污水厭氧生物處理法

污水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”，是利用厭氧微生物以降解污水中的有機(jī)污染物，使污水凈化的方法。其機(jī)理是在厭氧細(xì)菌的作用下將污泥中的有機(jī)物分解，最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體。

完全厭氧消化過程可分三個(gè)階段：①污泥中的固態(tài)有機(jī)化合物借助于從厭氧菌分泌出的細(xì)胞外水解酶得到溶解，并通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞，在水解酶的催化下，將多糖、蛋白質(zhì)、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等；②在產(chǎn)酸菌的作用下，將第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為較簡單的揮發(fā)性有機(jī)酸，如乙酸、丙酸、丁酸等；③在甲烷菌的作用下，將第二階段產(chǎn)生的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養(yǎng)料、有機(jī)毒物、厭氧環(huán)境等。厭氧生物處理的優(yōu)點(diǎn)：處理過程消耗的能量少，有機(jī)物的去除率高，沉淀的污泥少且易脫水，可殺死病原菌，不需投加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。但是，厭氧菌繁殖較慢，對(duì)毒物敏感，對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格，最終產(chǎn)物尚需需氧生物處理。近年來，常應(yīng)用于高濃度有機(jī)污水生化處理。

（2）污水需氧生物處理法

污水需氧生物處理法是利用需氧微生物（主要是需氧細(xì)菌）分解污水中的有機(jī)污染物，使污水無害化的污水生化處理方法。其機(jī)理是，當(dāng)污水同微生物接觸后，水中的可溶性有機(jī)物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而被吸收進(jìn)入菌體內(nèi)；膠體和懸浮性有機(jī)物則被吸附在菌體表面，由細(xì)菌的外酶分解為溶解性的物質(zhì)后，也進(jìn)入菌體內(nèi)。這些有機(jī)物在菌體內(nèi)通過分解代謝過程被氧化降解，產(chǎn)生的能量供細(xì)菌生命活動(dòng)的需要；一部分氧化中間產(chǎn)物通過合成代謝成為新的細(xì)胞物質(zhì)，使細(xì)菌得以生長繁殖。處理的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等穩(wěn)定的無機(jī)物。處理時(shí)，要供給微生物以充足的氧和各種必要的營養(yǎng)源如碳、氮、磷以及鉀、鎂、鈣、硫、鈉等元素；同時(shí)應(yīng)控制微生物的生存條件，如pH宜為6.5～9，水溫宜為10～35℃等。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化塘法等。