向富含有機物和細菌的廢水中不斷通入(曝氣)空氣，經過壹定時間後會出現懸浮的絮狀物狀泥粒，這種泥粒實際上是由好氧菌(和兼性菌)、好氧菌吸附的有機物和好氧菌代謝的產物組成的聚集體，具有很強的分解有機物的能力，被稱為“活性汙泥”。活性汙泥易於沈澱分離，使廢水得以澄清。這種以活性汙泥為主體的生物處理方法被稱為“活性汙泥法”。活性汙泥法對廢水的凈化分兩步完成:吸附階段:好氧菌分泌的多糖粘液具有很強的吸附作用，與廢水接觸後，會在短時間內(10 ~ 30 min)被汙泥吸附大量有機物；氧化階段:好氧菌對吸附和吸收的有機物進行分解代謝，使壹部分有機物轉化為穩定的無機物，另壹部分合成新的細胞質。同時，通過氧化分解，已經達到吸附飽和的汙泥再現其活性並恢復其吸附和分解代謝能力。這個階段很慢。生物膜法當廢水長時間流過固體濾料表面時，微生物在介質“濾料”表面生長繁殖，形成粘液膜狀生物汙泥，稱為“生物膜”。壹種利用生物膜上大量微生物吸附降解水中有機汙染物的水處理方法，稱為“生物膜法”。活性汙泥法和活性汙泥法的區別在於微生物是固定生長在介質濾料表面的，所以也叫“固定生長法”，活性汙泥法也叫“懸浮生長法”。生物膜具有很大的表面積。膜上附著壹層薄而流動緩慢的水層，稱為附著水層。在生物膜內外，多種物質在生物膜和水層之間轉移。廢水中的有機物從流動水層轉移到附著水層，然後被生物膜吸收。空氣中的氧氣溶解在流動的水層中，通過附著的水層轉移到生物膜上，供微生物呼吸。在這種條件下，好氧菌對有機物進行氧化分解和同化合成，產生的CO2等代謝產物壹部分溶解在附著的水層中，壹部分釋放到空氣中(即從生物膜中通過水層反方向排放到空氣中)。這樣廢水中的有機物不斷減少，從而凈化了廢水。
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