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生物好氧工艺尤其用于市政污水处理厂，但也用于造纸，纸浆，石油和天然气，食品和饮料行业的许多工业废水处理厂。

在好氧过程中，微生物借助溶解氧将有机化合物转化为生物质，二氧化碳和水。除了基质的这种降解外，细菌专家还将铵分解为硝酸盐，而硝酸盐又转化为元素氮。此过程称为硝化和反硝化，可从处理后的废水中去除不需要的氮化合物。

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曝气过程中带有污水的水处理箱

在好氧生物废水处理中，在所谓的活性污泥法和生物膜法之间是有区别的。

活性污泥处理
在活性污泥法中，生物质（活性污泥）悬浮在待净化的废水中，并通过主动通风向其提供氧气。这在反应器，即所谓的曝气池中进行。当所需的生物过程已经充分进行时，可以使用固液分离过程从生物处理过的废水中分离出生物质，并且可以将（大部分）不含生物质的废水转移或进一步处理。由于细菌的生长，活性污泥池中的生物量不断增加，这就是为什么必须始终将其一部分作为所谓的过量污泥从系统中除去并最终进行处理（污水污泥处理）的原因。

经典污泥法
废水连续流经澄清池。在曝气池之前，将生物质添加到要处理的废水中。在二级澄清池中，通过沉淀将生物质与处理后的废水分离，然后返回到活性污泥池。

顺序批处理反应器（SBR）过程
在SBR过程中，生物处理是分批进行的。废水生物净化所需的所有步骤都不会在几个单独的净化器中进行，而是按时间顺序在同一容器中进行。此方法通常用于废水量波动和特殊当地条件的工业应用。

膜生物反应器（MBR）过程
在MBR工艺中，澄清的废水和活性污泥不是通过沉淀分离，而是通过膜过滤模块分离，该膜过滤模块直接浸入活化槽或安装在干燥的地方。这意味着生物质几乎可以完全保留，处理过的废水也几乎没有病毒。另外，在曝气池中可以实现更高的生物质浓度。根据其他边界条件，可以将曝气池做得更小。相反，与传统的活性污泥法相比，其运营成本更高。

生物膜工艺
在生物膜过程中，生物体沉积在载体表面上，因此保留在生物反应器中。因此，不必像活性污泥法那样从处理后的废水中分离出全部生物质。对于有氧生物过程，此处还必须提供空气，这可以使用各种技术来完成。

多余的生物质通过涡旋从载体中分离出来，并借助固液分离过程（通常是沉降）从系统中去除。但是，由于上述关系，该方法的尺寸可以比活性污泥法小得多。另外，与活性污泥工艺相比，可以实现较低的废水浓度，但是该工艺对高进料浓度更加敏感。

移动床生物反应器（MBBR）或流化床工艺

在MBBR中，通过曝气器引入空气使载体旋转，同时为生物体提供氧气。
一方面，这些载体可以用于新系统中，但另一方面，它们也可以用于扩展以前使用活性污泥法的系统。

滴漏程序
在滴滤器中，废水被滴滤到固定的支架上。在此可以省去通过曝气器的空气的单独进入，氧气的供应通过周围空气的对流传输来进行。由于相对简单和强大的系统技术，该方法尤其流行为新兴国家中用于生物废水处理的节能解决方案。高负荷阶段后，它也可用于脱氮以减少碳。

固定床反应器（FBR）或固定床过程
在FBR工艺中，将载体牢固固定，待清洁的废水在其周围流动。积极通风是必要的。FBR常用于集装箱系统。