下载文档原格式
生物膜法处理废水的基本原理及生物膜从载体上脱落的原因废水处理是环保领域中的重要课题，生物膜法作为一种高效的废水处理技术受到广泛关注。
本文将介绍生物膜法处理废水的基本原理，并探讨生物膜从载体上脱落的原因。
一、生物膜法处理废水的基本原理生物膜法是一种利用生物膜附着在固体载体上进行废水处理的技术。
其基本原理是通过生物膜中的微生物对污水中的有机物和氮磷等进行生物降解，将有害物质转化为无害或低毒的物质。
在生物膜法中，生物膜的形成离不开两个重要的过程：附着和生长。
附着是指微生物通过黏附力和胞外聚合物附着在载体表面，形成初级生物膜。
而生长则是指微生物在生物膜上不断分裂繁殖，形成成熟的生物膜。
一般而言，废水处理中常用的载体有填料、膜和纤维束等。
这些载体的表面具有丰富的微观和宏观特征，提供了良好的附着场所。
载体表面的粗糙度和亲水性可以增加微生物的附着能力，促进生物膜的形成。
生物膜法处理废水的优点在于可以实现高效的有机物去除和较低的能源消耗。
此外，生物膜法还具有稳定性强、抗冲击负荷能力强和对多种废水类型适应性强等特点。
因此被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理以及农村生活污水处理等领域。
二、生物膜从载体上脱落的原因尽管生物膜法具有许多优点，但生物膜从载体上脱落是其面临的一个主要问题。
生物膜从载体上脱落会导致废水处理效果下降，增加操作难度和运行成本。
1. 水力剥离生物膜从载体上脱落的主要原因之一是水力剥离。
水力剥离是指在流体作用下，生物膜因为生物量过大或水力剪切力过高而脱落。
当载体内部的流速增大时，流体产生的水力剪切力会超过微生物与载体之间的黏附力，导致生物膜剥离。
此外，当废水中的固体颗粒过大或浓度过高时，也会增加水力剪切力，促使生物膜脱落。
2. 机械剥离除了水力剥离外，机械剥离也是生物膜脱落的一个重要原因。
机械剥离是指在搅拌、曝气等操作中，由于载体表面的物理刺激或碰撞力而使生物膜脱落。
在废水处理过程中，常常需要进行搅拌、曝气等操作，以保持溶氧和振动条件等。
生物膜处理污水的原理
生物膜处理污水的原理是利用生物膜中的微生物来降解污水中的有机物质和其他污染物。
在生物膜处理系统中，污水首先通过物理处理去除较大的固体颗粒和悬浮物，然后进入生物反应槽。
在反应槽内，有氧条件下的生物膜处理系统利用空气氧化作用中的氧气，支持生物膜中的氧气要求。
微生物通过附着在生物膜表面或沉积物上，并利用有机物质作为其碳源，进行降解。
在生物膜内，存在不同类型的微生物，包括细菌、真菌和藻类等。
这些微生物通过附着在生物膜表面形成生物膜，并形成复杂的微生物群落。
当污水流经生物膜时，微生物利用有机物质进行代谢活动，将有机物质分解为较小的化合物。
这些分解产物可以进一步被微生物利用或排出系统。
生物膜处理系统所附着的微生物群落对不同污染物具有一定的选择性。
例如，一些微生物可以分解废水中的氮化合物和磷酸盐，从而减少环境中的营养物质。
其他微生物可以分解有机物质，如脂肪酸、蛋白质和碳水化合物等。
这种微生物的降解作用促进了污水处理中的有机物质的去除。
此外，生物膜的存在还可以防止有毒物质进入系统中。
微生物附着在生物膜上形成了保护层，有助于防止有毒物质对微生物的损害。
这样，生物膜处理系统能够有效地处理含有较高有机负荷的污水。
总体而言，生物膜处理污水的原理是通过利用生物膜中的微生物降解污水中的有机物质和其他污染物。
这种处理方式具有高效、可靠、经济、环保的特点。
生物过滤技术生物过滤技术是一种利用生物体的代谢活动将废水中的有机污染物转化为无害物质的高效水处理方法。
该技术能够有效去除废水中的污染物，达到环境保护和资源回收利用的目的。
本文将详细介绍生物过滤技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、生物过滤技术的原理生物过滤技术基于生物体的代谢活动，通过积极利用微生物、植物等生物的生物化学反应来处理污水。
在生物过滤器中，废水通过过滤介质（例如石英砂、活性炭等）滤过，使废水中的有机和无机物质附着在介质表面上。
此时，微生物在介质表面形成一个生物膜，通过膜上的微生物代谢活动，将有机物质降解为无害物质，从而达到净化水体的目的。
生物过滤技术的原理包括生物吸附、生物降解和生物转化等过程。
生物吸附是指废水中的有机物质经过各种物理化学作用，在微生物固体表面上进行吸附。
生物降解是指微生物通过酶的作用，将有机物质分解为无机物质和废水。
而生物转化是指微生物在代谢过程中，将有机物质转化为微生物细胞和气体等。
二、生物过滤技术的应用1. 生活污水处理：生活污水中含有大量的有机物质和微生物，通过生物过滤技术可以有效去除有害物质，使废水得到净化，达到排放标准。
2. 工业废水处理：工业废水中含有各种有机物质和重金属离子等，通过生物过滤技术可以降解有机物质，去除重金属离子，使废水达到国家排放标准。
3. 农田灌溉水处理：将废水经过生物过滤处理后，可以去除废水中的杂质，提高水的质量，用于农田灌溉，减少对地下水的过度开采。
生物过滤技术的应用非常广泛，可以满足不同领域的废水处理需求，具有环保、高效、经济等特点。
三、生物过滤技术的发展趋势随着科技的不断进步，生物过滤技术也在不断发展和创新。
未来，生物过滤技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高效化：生物过滤技术将进一步提高处理效率，降低处理成本。
采用新型的微生物载体和生物介质，提高废水处理效果。
2. 微生物识别：通过研究和应用新型的微生物识别技术，可以更好地了解微生物群落的组成和代谢功能，实现针对性的废水处理。
废水生物处理的原理与工艺废水生物处理是利用生物菌群的代谢作用将废水中的有机物、无机物和其他污染物转化为较为稳定的物质的一种处理方法。
废水生物处理的原理是通过生物菌群的呼吸、分解和合成作用，将废水中的有机物进行降解，同时通过生物菌群的代谢作用将废水中的某些无机物质也进行转化，从而使废水的污染程度降低。
废水生物处理的工艺一般包括预处理、生物反应器和后处理三个步骤。
预处理的目的是将废水中的固体悬浮物和沉淀物去除，以减轻后续处理的负担。
预处理工艺包括网格过滤、沉淀、澄清、厌氧消化等。
生物反应器是废水生物处理的核心环节，主要依靠微生物对废水中的有机物进行降解。
常用的生物反应器包括活性污泥法、固定床生物反应器、流态床生物反应器、膜生物反应器等。
其中最常见且最广泛应用的是活性污泥法。
活性污泥法是利用生物菌群活性污泥对废水中的有机物进行降解和转化的处理方法。
活性污泥是由具有各种降解能力的微生物（包括细菌、真菌、藻类等）组成的复合菌群。
活性污泥反应器中，废水与活性污泥充分接触，通过供氧、搅拌等手段创造一个有利于微生物生长和代谢的环境。
在此过程中，有机物被微生物菌群降解，部分有机物转化为生物体结构组成成分，部分则被分解为水和二氧化碳释放到环境中。
后处理主要是对生物反应器中处理后的废水进行沉淀、澄清和消毒等处理，以进一步提高废水的水质。
废水生物处理工艺具有以下优点：1. 适用范围广：废水生物处理工艺可以处理各种不同类型和浓度的废水，具有较好的适应性。
2. 处理效果稳定：为废水生物处理提供了较好的生物和环境因素，从而保证了稳定的处理效果。
3. 运行成本低：相对于其他废水处理方法，废水生物处理工艺的操作和运行成本较低。
4. 对环境友好：废水生物处理工艺不仅可以将废水中的有机物进行完全降解，还可以将部分污染物转化为无害物质，对环境的影响较小。
废水生物处理工艺也存在一些缺点：1. 对温度和负荷的敏感性较强：废水生物处理对温度和负荷的适应能力较弱，需要保持稳定的运行条件以确保处理效果。
微生物污水处理微生物污水处理是一种利用微生物的活性和代谢能力来降解和处理污水的技术。
它是一种环保、高效、经济的处理方法，被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
一、技术原理微生物污水处理的技术原理主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三个过程。
1. 生物降解：微生物通过吸附、吸附和降解有机物质，将其转化为无机物质和微生物生长所需的有机物质。
微生物降解的过程主要包括氧化、还原、水解和酸化等反应。
2. 生物吸附：微生物通过吸附作用将有机物质吸附在其细胞表面，然后通过代谢将其转化为无机物质。
3. 生物转化：微生物通过代谢作用将有机物质转化为无机物质，如将有机氮转化为无机氮，有机磷转化为无机磷等。
二、处理工艺微生物污水处理的常用工艺包括活性污泥法、固定化微生物法和生物膜法等。
1. 活性污泥法：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物对污水进行处理的方法。
污水经过预处理后，进入活性污泥池，在氧气的供给下，微生物降解有机物质。
处理后的污水经过沉淀、澄清等步骤后，达到排放标准。
2. 固定化微生物法：固定化微生物法是将微生物固定在载体上，形成微生物膜，然后将污水通过微生物膜进行处理。
固定化微生物法具有处理效果好、操作简单、运行稳定等优点。
3. 生物膜法：生物膜法是利用微生物膜对污水进行处理的方法。
污水通过生物膜时，微生物在膜表面形成一层生物膜，通过降解有机物质来净化污水。
生物膜法具有处理效果好、能耗低、运行稳定等优点。
三、应用领域微生物污水处理技术广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
1. 城市污水处理厂：微生物污水处理是城市污水处理厂主要的处理技术之一。
通过合理的工艺设计和运行管理，可以将污水中的有机物质、氮、磷等污染物降解到国家排放标准以内。
2. 工业废水处理：微生物污水处理技术可以应用于各种工业废水的处理，如化工废水、制药废水、食品加工废水等。
通过合理的工艺设计和微生物的选择，可以高效地降解和处理工业废水，达到排放标准。
污水生物处理原理一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作，而生物处理是其中一种常用的方法。
本文将详细介绍污水生物处理的原理，包括工艺流程、处理机制和关键参数等。
二、工艺流程1. 初级处理：污水经过格栅去除较大的悬浮物和固体颗粒。
2. 沉淀池：污水进入沉淀池，通过重力作用使悬浮物沉淀到污泥层，形成初步的污泥。
3. 厌氧消化：沉淀池中的污泥进入厌氧消化池，通过厌氧菌的作用分解有机物质，产生甲烷气体和稳定的污泥。
4. 好氧处理：厌氧消化后的污泥进入好氧处理池，通过好氧菌的作用进一步降解有机物质，减少污水中的COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）。
5. 沉淀池：好氧处理后的污水进入沉淀池，使残余的悬浮物沉淀并形成污泥。
6. 消毒：经过沉淀后的污水可能还含有一些病原微生物，需要进行消毒处理，常用的方法有紫外线消毒和氯消毒。
三、处理机制1. 厌氧消化：在厌氧消化池中，厌氧菌通过发酵作用将有机物质分解为甲烷气体和稳定的污泥。
厌氧消化能够有效降解有机物质，减少废水中的COD。
2. 好氧处理：在好氧处理池中，好氧菌利用有机物质作为能源，同时需要氧气进行降解反应。
好氧处理能够进一步降低废水中的COD和BOD，使其达到国家排放标准。
3. 沉淀池：沉淀池通过重力作用使污水中的悬浮物沉淀到污泥层，形成污泥。
沉淀池的设计和操作对于污水处理的效果具有重要影响，合理的沉淀池可以提高悬浮物的沉淀效率。
4. 消毒：消毒是为了杀灭污水中可能存在的病原微生物，保证出水的安全性。
紫外线消毒和氯消毒是常用的消毒方法，紫外线消毒无需添加化学药剂，对水质无二次污染，而氯消毒效果更稳定，但可能会产生致癌物质。
四、关键参数1. COD（化学需氧量）：反映废水中有机物质的含量，是评价废水污染程度的重要指标。
2. BOD（生化需氧量）：反映废水中有机物质的生物降解能力，是评价废水生物处理效果的指标。
3. 悬浮物：废水中的悬浮物包括悬浮颗粒和胶体颗粒，对水质造成直接影响。
污水处理生物处理污水处理是一项关乎环境保护和公共卫生的重要工作。
而在污水处理的过程中，生物处理起着至关重要的作用。
生物处理是利用微生物的代谢活动，降解和去除有机物的一种处理方法，是目前最为常见和有效的污水处理技术之一。
1. 生物处理原理生物处理的原理是利用微生物对污水中有机物进行降解，将有机物转化为无机物的过程。
在生物处理过程中，微生物通过吸附、吞噬、胞内降解等方式，将有机废物分解成二氧化碳和水等无害物质。
通过这种方式，污水中的有机成分得以有效去除，从而达到净化水质的目的。
2. 生物处理的种类生物处理根据不同的处理方式可以分为多种类型，包括生物滤池、活性池、生物膜反应器等。
生物滤池是利用生物膜的降解作用，将有机物质转化为无机物质的过程。
活性池则通过将水流经过生物体积，使得其中的微生物对有机物进行处理。
生物膜反应器则是通过在固定载体上生长的生物膜来对污水进行处理。
3. 生物处理的优点生物处理相较于其他污水处理方法具有许多优点。
首先，生物处理具有较低的运行成本，因为生物处理过程不需要额外添加大量化学试剂。
其次，生物处理过程对环境友好，不会产生二次污染。
而且，生物处理过程可实现资源的回收利用，例如通过厌氧消化还可以产生甲烷气，作为能源利用。
4. 生物处理的局限性尽管生物处理具有许多优点，但也存在一些局限性。
比如，生物处理需要一定的温度、PH值等条件才能正常运行，因此在极端环境下可能会受到影响。
此外，生物处理过程较为复杂，需要专业人员进行管理和维护，因此也增加了管理成本。
总的来说，生物处理作为污水处理中重要的一环，具有许多优点和局限性。
在未来的发展中，我们需要不断优化生物处理技术，提高处理效率，降低成本，以实现更加高效、环保的污水处理工作。
希望通过多方合作，我们能够共同努力，为改善环境质量和人类健康作出更大的贡献。
废水生化处理的原理与工艺一、废水生化处理的原理废水生化处理是基于微生物的生物降解作用来去除有机污染物。
废水中的有机物质可以作为微生物的营养源，微生物通过代谢作用将有机物质分解成较为简单的物质，如水、二氧化碳和微生物体。
废水生化处理主要包括以下原理：1.微生物降解：废水中的有机物质可以被微生物降解成较为简单的物质。
微生物通常包括细菌、真菌和原生动物等，它们利用废水中的有机物质作为碳源和能源进行生长繁殖，同时产生一些酶来降解有机污染物。
2.好氧降解和厌氧降解：废水生化处理可以分为好氧降解和厌氧降解两种方式。
在好氧条件下，微生物通过氧化废水中的有机物质来获得能量，产生二氧化碳和水。
而在厌氧条件下，微生物则在缺氧或无氧的环境中降解有机物质，产生二氧化碳、甲烷和硫化物等。
3.混合液中的微生物种类和数量：废水生化处理的效果与混合液中微生物种类和数量有密切关系。
一般情况下，通过调控混合液中微生物的种类和数量，可以提高废水处理的效率和稳定性。
可以通过投加活性污泥或者合成填料等方式来增加微生物的数量和种类。
二、废水生化处理的工艺1.活性污泥法：活性污泥法是废水生化处理的传统工艺，主要包括曝气池、第一沉淀池、生化池和第二沉淀池等单元。
曝气池通过强制通入空气来为微生物提供氧气，促进微生物的生长和降解有机物质。
在生化池中，有机物质被微生物消耗并降解，生成二氧化碳、水和生物体。
第一沉淀池用于沉淀一部分混合液中的固体物质，而第二沉淀池则用于进一步沉淀微生物。
沉淀后的污泥可以通过回流的方式再次进入生化池，延长微生物的生命周期。
2.膜生物反应器法：膜生物反应器法是近年来发展起来的一种废水生化处理工艺，主要包括MBR（膜生物反应器）和MBBR（移动床生物反应器）两种。
MBR通过在生化池内安装微孔膜，将废水与微生物有效分离，使废水中的微生物无法进入出流液中。
MBBR则通过在生化池内加入流态填料，提高微生物的附着和生长面积，从而增加废水的处理效果。
废水厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理是一种利用微生物的生化反应来将有机物质转化为更稳定的化合物的处理方法。
其基本原理包括以下几个方面：
1. 厌氧条件：废水被处理时应为厌氧环境，即供氧非常缺乏或完全没有氧气存在的条件下进行。
这是因为厌氧微生物可以在无氧条件下生存和繁殖。
2. 微生物群落：在废水处理中，选用适宜的微生物菌株是至关重要的。
常见的厌氧微生物包括厌氧菌、酸生成菌、甲烷菌等，它们协同作用，完成对有机物质的分解和转化。
3. 分解有机物质：厌氧微生物通过一系列生化反应，将废水中的有机物质分解为简单的无机物质。
这个过程通常包括酸化、产氢、产酸、产乙酸、产氢气、甲烷发酵等步骤。
4. 产生二次污泥：在废水处理过程中，厌氧微生物会生成一定量的厌氧污泥，包括活性菌芽孢和囊泡。
这些厌氧污泥可以帮助降解有机物，同时可以维持厌氧反应的平衡。
5. 厌氧生物反应器：废水厌氧生物处理一般采用各类反应器，如厌氧发酵池、厌氧曝气池、流态化床等。
这些反应器提供了适宜的环境条件，促进了微生物的生长和代谢过程。
通过废水厌氧生物处理，废水中的有机物质可以被有效地降解
和转化，减少了对环境的污染。
这种处理方法具有技术成熟、处理效果稳定等优点，在实际应用中得到了广泛应用。
第二章废水生物处理基本原理第一节废水好氧生物处理原理一、好氧生物处理的基本生物过程所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。
好氧生物处理过程的生化反应方程式：①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）异氧微生物CHONS + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +⋯+能量（有机物的组成元素）②合成反应（也称合成代谢、同化作用）C、H、O、N、S+ 能量C5H7NO2③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）微生物C5H7NO2 + O2CO2+ H2O + NH3 + SO42- +⋯+能量在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3分解与合成的相互关系：1）二者不可分，而是相互依赖的；a、分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。
2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%）。
不同形式的有机物被生物降解的历程也不同：一方面：结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。
另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质二、影响好氧生物处理的主要因素①溶解氧（DO）：约1~2mg/l；②水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度15~30︒C；>40︒C或< 10︒C后，会有不利影响。
③营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占90~97%；其余3~10%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD:N:P = 100 : 5 : 1 投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；④pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.5~8.5之间；pH< 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
⑤有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；H2S；卤族元素及其化合物；酚、醇、醛等；⑥有机负荷率：污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物；⑦氧化还原电位：好氧细菌：+300 ~ 400 mV，至少要求大于+100 mV；厌氧细菌：要求小于+100 mV，对于严格厌氧细菌，则<-100 mV，甚至<-300 mV。
第二节废水厌氧生物处理原理废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。
一、厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论1、两阶段理论：20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论”第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH等）强。
第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。
2、三阶段理论对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质；厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；上世纪70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2（一种产氢产乙酸细菌），另一种细菌则利用H2和CO2产生CH4（一种真正意义上的产甲烷细菌——嗜氢产甲烷细菌）；因而，Bryant提出了厌氧消化过程的“三阶段理论”：水解、发酵阶段：产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生CH4；一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。
3、四阶段理论（四菌群学说）：几乎与Bryant提出“三阶段理论”的同时，又有人提出了厌氧消化过程的“四菌群学说”：实际上，是在上述三阶段理论的基础上，增加了一类细菌——同型产乙酸菌，其主要功能是可以将产氢产乙酸细菌产生的H2/CO2合成为乙酸。
但研究表明，实际上这一部分由H2/CO2合成而来的乙酸的量较少，只占厌氧体系中总乙酸量的5%左右。
总体来说，“三阶段理论”、“四阶段理论”是目前公认的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。
4、多阶段理论但是，当利用厌氧生物处理工艺处理含有复杂有机物的时候，在厌氧反应器中发生的反应会远比上述“三阶段理论”、“四阶段理论”中所描述的反应过程复杂，可以参见“厌氧复杂体系示意图”。
二、厌氧消化过程中的主要微生物主要介绍其中的发酵细菌（产酸细菌）、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。
1、发酵细菌（产酸细菌）：发酵产酸细菌的主要功能有两种：①水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物；②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等；主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；水解过程较缓慢，并受多种因素影响（pH、SRT、有机物种类等），有时回成为厌氧反应的限速步骤；产酸反应的速率较快；大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。
2、产氢产乙酸菌：产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H 2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。
主要的产氢产乙酸反应有：乙醇： 232232H COOH CH O H OH CH CH +→+丙酸：22322332CO H COOH CH O H COOH CH CH ++→+ 丁酸：232223222H COOH CH O H COOH CH CH CH +→+注意：上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行，因此产氢产乙酸反应的顺利进行，常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H 2消耗掉。
主要的产氢产乙酸细菌多为：互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等；多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。
3、产甲烷菌20世纪60年代Hungate 开创了严格厌氧微生物培养技术之后，对产甲烷细菌的研究才得以广泛进行； 产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H 2/CO 2转化为CH 4和CO 2，使厌氧消化过程得以顺利进行；主要可分为两大类：乙酸营养型和H 2营养型产甲烷菌，或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌；一般来说，在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少，只有Methanosarcina （产甲烷八叠球菌）和Methanothrix （产甲烷丝状菌），但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多，特别是后者，因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质，一般来说有70%左右的甲烷是来自乙酸的氧化分解；典型的产甲烷反应： ① 243CO CH COOH CH +→ ② O H CH CO H 242224+→+ ③ -+-++→+324224HC CO CH H HCOO ④ 242324CO CH O H CO +→+ ⑤ O H H HCO CH OH CH 234334+++→+-⑥ ++-++++→+-434243343399)(4NH H HCO CH O H NH CH ⑦ S H H HCO CH O H S CH 234233233)(2+++→+-+- ⑧ O H CH H OH CH 24234+→+根据产甲烷菌的形态和生理生态特征，可将其分类如下：——最新的分类（Bergy’s细菌手册第九版），共分为：三目、七科、十九属、65种；产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌；②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等等。
在生物分类学上，产甲烷菌（Methanogens）属于古细菌（Archaebacteria），大小、外观上与普通细菌（Eubacteria）相似，但实际上，其细胞成分特殊，特别是细胞壁的结构较特殊；在自然界的分布，一般可以认为是栖息于一些极端环境中（如地热泉水、深海火山口、沉积物等），但实际上其分布极为广泛，如污泥、瘤胃、昆虫肠道、湿树木、厌氧反应器等；产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在-150~-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用；产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达4~6天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤三、厌氧生物处理的影响因素产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段，因此，一般来说，在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的各项因素；主要影响因素有：温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、F/M比、有毒物质等。
1、温度：温度对厌氧微生物的影响尤为显著；厌氧细菌可分为嗜热菌（或高温菌）、嗜温菌（中温菌）；相应地，厌氧消化分为：高温消化（55︒C左右）和中温消化（35︒C左右）；高温消化的反应速率约为中温消化的1.5~1.9倍，产气率也较高，但气体中甲烷含量较低；当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时，高温消化可取得较好的卫生效果，消化后污泥的脱水性能也较好；随着新型厌氧反应器的开发研究和应用，温度对厌氧消化的影响不再非常重要（新型反应器内的生物量很大），因此可以在常温条件下（20~25︒C）进行，以节省能量和运行费用。
