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污水（废水）生物处理是利用微生物的作用来完成的，因此要给微生物的生长繁殖创造适宜的环境条件。在污水生物处理中，水质条件极重要。
（1）pH 好氧生物处理，pH应保持在6～9范围内。厌氧生物处理，pH应保持在6.5～8之间、pH过低、过高的污水在进入处理装置时应先行调整pH值。在运行期间，pH 不能突然变化太大，以防微生物生长繁殖受到抑制或死亡，影响处理效果。
（2）温度 一般好氧生物处理要求水温在20～40℃。污泥的厌氧消化需利用高温微生物进行厌氧发酵，温度应提高至50～60℃之间。
（3）营养 微生物的生长繁殖需要各种营养：好氧微生物群体要求BOD5（C）：N：P＝100：5：1，厌氧微生物群体要求BOD：（C）：N：P＝100：6：1。城市生活污水能满足活性污泥的营养要求，但工业废水除有机物外一般缺乏某些养料，特别是N和P，故这类污水进行生物处理时，需要投加生活污水、粪尿或氮、磷化合物。但如果工业废水不缺营养，切勿添加上述物质，否则会导致反驯化。
此外，尚需要考虑污水所含的有机物浓度过高过低皆不宜。一般来说，好氧生物处理法进水有机质浓度不宜超过BOD；500～1000mg／L，不低于50～100mg／L；厌氧生物处理高浓度有机污水，BOD：可高达5000～10000mg／L甚至20000mg／L。
（4）有毒物质 工业废水中往往含有许多有毒物质，如重金属、H2S、氰、酚等。虽然所有初次接种到某种废水中的微生物群体（活性污泥或生物膜）在培养驯化中都已经历了自然筛选过程，剩下的细菌中绝大部分都是以该种废水中污染物质为主要营养的降解菌，但当污水中的有毒物质超过一定浓度时，仍能破坏微生物的正常代谢，影响污水生物处理效果。因此，对某种污水进行生物处理时，必须根据具体情况确定处理方法，必要时通过试验来确定生物处理中毒物的容许浓度。同时，加强微生物驯化以提高对毒物的耐受力。
（5）溶解氧 好氧生物处理要保证供应充足的氧气，否则会使处理效果明显下降，甚至造成局部厌氧分解，使曝气池污泥上浮，生物滤池或生物转盘上的生物膜大量脱落。但溶解氧过多也不利于生物处理。
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