所有的微生物处理过程都是一种生物转化过程，在此过程中，易于生物降解的有机污染物可以在数分钟或数小时内实现两种转化：一是转化为从液相逸出的气体，二是转化为性质类似于皮革或泥炭的剩余生物污泥，第二种转化在用生物法处理含有高浓度且容易降解有机污染物的工业废水时表现得更加明显。

好氧活性污泥法的基本原理就是利用微生物将废水中溶解态或胶体态的有机污染物转化成气体和增殖的絮凝状细菌细胞，絮凝状细菌细胞经过简单沉降浓缩从废水中除去或回流到反应器。厌氧生物处理将有机污染物中的较大部分转化为C02和CH4，微生物增殖较慢，但仍有部分生物污泥产生。

生物污泥主要是由微生物细胞组成的，生物体的细胞壁结构非常复杂，很难进一步生物转化。复杂的细胞壁具有很强的保护作用以防止被其他细胞所吞噬，而恰恰是难以生物降解的细胞壁保护了细胞壁内细胞体的正常功能，进而确保了生物处理过程能够顺利实现。

在湿润的条件下，生物污泥在数年之后可以保持性质不变，既不会自行降解，甚至颜色、外形也不会有太大的变化。这样的好氧生物污泥往往可以在曝气数小时后基本恢复原有的各种性能，厌氧生物污泥可以在厌氧条件下保存数年而性能没有大的变化。

不论好氧生物污泥还是厌氧生物污泥，也不论在好氧条件下进行消化处理还是在厌氧条件下进行消化处理，通常只用25％～40％的生物量可以得到进一步生物降解，其余的60％～75％的生物量是无法生物降解的，即只有采用干化、焚烧或化学水解等方法才能真正处理，其余天然的方法是不能破坏这部分生物量的。

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