在生物處理階段，進一步去除廢水中的有機物主要通過微生物的代謝作用來實現。這個過程可以細分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩種主要方式，具體如下：
一、好氧生物處理
好氧生物處理是指在有氧條件下，利用好氧微生物（如活性污泥中的細菌）將廢水中的有機物分解為二氧化碳、水、硝酸鹽等無害物質的過程。這種方法主要通過以下步驟實現：
活性污泥法：
基本原理：利用懸浮在廢水中的活性污泥（由細菌、真菌、原生動物、后生動物等微生物群體組成的混合體）對有機物進行吸附、吸收和降解。
關鍵參數：包括污泥濃度、溶解氧濃度、溫度、pH值等，這些參數需要控制在適宜范圍內以確保微生物的活性。
處理過程：廢水中的溶解性有機物透過細胞膜被細菌吸收，固體和膠體狀態的有機物則先被細菌分泌的酶分解為可溶性物質，再被細菌利用。在好氧條件下，微生物通過氧化作用將有機物分解為二氧化碳和水，并釋放能量。
優點：處理效果好，能有效去除廢水中的有機物和氮、磷等營養物質。
生物膜法：
基本原理：微生物附著在載體表面形成生物膜，廢水在流過生物膜時，膜上的微生物通過吸附、氧化等作用將有機物降解。
常見工藝：包括生物濾池、生物轉盤、曝氣生物濾池等。
特點：對水量、水質、水溫變動適應性強，處理效果好，污泥量少且易于固液分離。
二、厭氧生物處理
厭氧生物處理是指在無氧或低氧條件下，利用厭氧微生物（如產酸菌、甲烷菌等）將廢水中的有機物分解為甲烷、二氧化碳等氣體和穩定的沉積物的過程。這種方法適用于處理高濃度有機廢水，其步驟包括：
酸性消化階段：由產酸菌分泌的外酶作用，使大分子有機物分解為簡單的有機酸、醇類、醛類、氨、二氧化碳等。
堿性消化階段：在甲烷細菌的作用下，酸性消化的代謝產物進一步分解為甲烷和二氧化碳等生物氣體。
實際應用中的考慮
組合工藝：在實際應用中，為了提高處理效率和去除率，常常將好氧生物處理與厭氧生物處理組合使用，形成如“水解酸化+UASB反應器+多級接觸氧化法”等組合工藝。
環境控制：無論是好氧還是厭氧生物處理，都需要嚴格控制環境條件，如溫度、pH值、溶解氧濃度等，以確保微生物的正常生長和代謝活動。
后續處理：生物處理后的廢水可能還需要經過深度處理（如膜處理、活性炭吸附等）和消毒處理，以確保出水水質達到循環利用或排放標準。
綜上所述，通過好氧生物處理和厭氧生物處理的協同作用，可以有效去除廢水中的有機物，實現廢水的凈化與資源化利用。
