廢水生物處理是用生物學的方法處理廢水的總稱，是現代廢水處理應用中廣泛的方法之一，主要借助微生物的分解作用把廢水中有機物轉化為簡單的無機物，使廢水得到凈化。按對氧氣需求情況，廢水生物處理可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。
厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸，甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等，如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。 好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產氧等）為廢水中好氧微生物提供活動能源，促進好氧微生物的分解活動，使廢水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、廢水灌溉、氧化塘，等等。
廢水生物處理效果好，費用低，技術較簡單，應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時，就要用生物的方法作進一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化廢水的微生物的基本特點，滿足其要求條件，主要有：廢水中BOD與COD比值要大于0.3；有較高溫度，一般來說冬季效果較差。
生物膜嚴重脫落的原因和對策是什么
在生物膜培養掛膜期間，由于剛剛長成的生物膜適應能力較差，往往會出現膜狀污泥大量脫落的現象，這可以說是正常的，尤其是采用工業廢水進行馴化時，脫膜現象會更嚴重。
在正常運行階段，膜大量脫落是非正常現象。產生大量脫膜的主要原因是進水的水質發生了改變，比如抑制性或有毒污染物的含量突然升高或pH值發生了突變等，解決的辦法是改善進水水質。
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生物膜法的主要形式有哪些
生物膜法的類型很多，按生物膜與廢水的接觸方式可分為填充式和浸漬式兩類。
在填充式生物膜法中，廢水和空氣沿固定的填料或轉動的盤片表面流過，通過與其表面上生長的生物膜接觸實現去除水中有機物的目的，填充式生物膜法典型設施有生物濾池和生物轉盤。
在浸漬式生物膜法中，生物膜載體*浸沒在水中，通過鼓風曝氣供氧，有的載體固定，稱為接觸氧化法，有的載體在水中處于流化狀態，稱為流化床。
廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程。在厭氧生物處理的過程中，復雜的有機化合物被分解，轉化為簡單、穩定的化合物，同時釋放能量。其中，大部分的能量以甲烷的形式出現，這是一種可燃氣體，可回收利用。同時僅少量有機物被轉化而合成為新的細胞組成部分，故相對好氧法來講，厭氧法污泥增長率小得多。好氧法因為供氧限制一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法及適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。同時厭氧法可降解某些好氧法難以降解的有機物，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。
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1、廢水厭氧生物處理技術的發展歷程
①厭氧過程廣泛存在于自然界中；
②1881 年，法國，Louis Mouras ，“自動凈化器”；
③處理城市污水的化糞池、雙層沉淀池等 處理剩余污泥的各種厭氧消化池等； ——HRT 很長、處理效率很低、濃臭的氣味等；
④70 年代后，能源危機，現代高速厭氧反應器，厭氧消化工藝開始大規模地應用于廢水處理；
它們的主要特點有：
① HRT 大大縮短，有機負荷大大提高，處理效率大大提高；
② 主 要包括： 厭氧接觸法、 厭氧濾池 （AF） 、上流式厭氧污泥床 （UASB） 反應器、 厭氧流化床 （AFB） 、AAFEB、 厭氧生物轉盤（ARBC）和擋板式厭氧反應器等；
③ HRT 與 SRT 分離，SRT 相對很長，HRT 則可以較短， 反應器內生物量很高。
第三階段
進入20世紀 90 年代以后，隨著以顆粒污泥為主要特點的 UASB 反應器的廣泛應用，在其基礎上又發 展起來了同樣以顆粒污泥為根本的顆粒污泥膨脹床 （EGSB） 反應器和厭氧內循環（IC）反應器。 其中EGSB反應器利用外加的出水循環可以使反應器內部形成很高的上升流速，提高反應器內的基質與微生物之間的接觸和反應，可以在較低溫度下處理較低濃度的有機廢水，如城市廢水等；而 IC 反應器則主要應用于處 理高濃度有機廢水，依靠厭氧生物過程本身所產生的大量沼氣形成內部混合液的充分循環與混合，可以達到更高的有機負荷。這些反應器又被統一稱為“第三代厭氧生物反應器”。
生物膜法對布水與布氣有什么特殊要求
對于各種生物膜處理設施，為了保證生物膜的均勻增長，防止污泥堵塞填料，確保池內處理效果的均勻，處理設施的布水和布氣必須十分均勻。一般設計上對布水布氣都有一定考慮，但實際運行的各種參數往往和設計值存在一定差距，因此需要利用布水布氣系統的調節裝置，根據進水水質和水量的變化情況，及時調整各池或池內各部分的配水量或鼓風量，保證布水、布氣的均勻性。
由于布水布氣管淹沒在池底，由于進水水質的影響，或污泥的影響，或制作的原因，或運行控制的原因，布水布氣管的某些孔眼有可能被堵塞，必然會造成布水或布氣的不均勻，使廢水或氣流在填料上分配不均，從而導致生物膜的生長不均勻，降低處理效果。為此，可通過以下措施解決：
①加強預處理設施的管理，提高初沉池對油脂和懸浮物的去除率；
②提高回流量，保證布水孔嘴具有足夠的流量；
③定期對布水管道和噴嘴進行大水量沖洗；
④減少池底污泥的沉積量，并避免曝氣系統的長時間停運。
它們的主要特點有：
① 把沉淀池中的厭氧發酵室分離出來 ,建成獨立工作的厭氧消化反應器。在此階段中開發的主要處理設施有普通厭氧消化池和 UASB、厭氧接觸工藝、兩相厭氧消化工藝、 AF、 AFB 等。
②把有機廢水和有機污泥的處理和生物氣的利用結合起來 ,即把環保和能源開發結合起來。沼渣的綜合利用也被當作重要任務提到了議事日程。
③處理對象除VSS外 ,還著眼于BOD和 COD的降低以及某些有機毒物的降解。
厭氧生物處理技術的反應器主體也經歷了三個時代：
代反應器：以厭氧消化池為代表 ,屬于低負荷系統；
第二代反應器：可以將固體停留時間與水力停留時間分離 ,能夠保持大量的活性污泥和足夠長的污泥齡 ,屬于高負荷系統 。
第三代反應器：在將固體停留時間和水力停留時間相分離的前提下，使固液兩相充分接觸 ,從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸，以達到真正高效的目的。
如何培養和馴化生物膜
使具有代謝活性的微生物污泥在生物處理系統中的填料上固著生長的過程稱為掛膜，掛膜也就是生物膜處理系統膜狀污泥的培養和馴化過程。因此，生物膜法剛開始投運的掛膜階段，一方面是使微生物生長繁殖直至填料表面布滿生物膜、其中微生物的數量能滿足污水處理的要求；另一方面還要使微生物逐漸適應所處理污水的水質，即對微生物進行馴化。
掛膜過程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。在各種型式的生物膜處理設施中，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法，而普通生物濾池和生物轉盤等設施需要使用間接掛膜法。掛膜過程中回流沉淀池出水和池底沉泥，可促進掛膜的早日完成。
直接掛膜法是在合適的水溫、溶解氧等環境條件及合適的pH值、BOD5、C／N等水質條件下，讓處理系統連續進水正常運行。對于生活污水、城市污水或混有較大比例生活污水的工業廢水可以采用直接掛膜法，一般經過7～10d就可以完成掛膜過程。
對于不易生物降解的工業廢水，尤其是使用普通生物濾池和生物轉盤等設施處理時，為了保證掛膜的順利進行，可以通過預先培養和馴化相應的活性污泥，然后再投加到生物膜處理系統中進行掛膜，也就是分步掛膜。通常的做法是先將生活污水或其與工業廢水的混合污水培養出活性污泥，然后將該污泥或其他類似污水處理廠的污泥與工業廢水一起放入一個循環池內，再用泵投人生物膜法處理設施中，出水和沉淀污泥均回流到循環池。循環運行形成生物膜后，通水運行，并加入要處理工業廢水。可先投配20％的工業廢水，經分析進出水的水質，生物膜具有一定處理效果后，再逐步加大工業廢水的比例，直到全部都是工業廢水為止。也可以用摻有少量(20％)工業廢水的生活污水直接培養生物膜，掛膜成功后再逐步加大工業廢水的比例，直到全部都是工業廢水為止。和活性污泥法一樣，在培養和馴化生物膜階段，一定要盡可能創造微生物生長繁殖所需*的條件，尤其是氮磷等營養元素的數量必須充足。
