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廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬于生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及生物流化床等。離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池。

工業廢水的一個特點是水質和水量因生產工藝和生產方式的不同而差別很大。如電力、礦山等部門的廢水主要含無機污染物，而造紙和食品等工業部門的廢水，有機物含量很高，BOD5(五日生化需氧量)常超過2000毫克/升，有的達30000毫克/升。在厭氧狀態下產生的沼氣（主要是甲i烷和二氧化碳）引起了內部的循環，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。即使同一生產工序，生產過程中水質也會有很大變化，如氧氣頂吹轉爐煉鋼，同一爐鋼的不同冶煉階段，廢水的pH值可在4～13之間，懸浮物可在250～25000毫克/升之間變化。

工業廢水的另一特點是：除間接冷卻水外，都含有多種同原材料有關的物質，而且在廢水中的存在形態往往各不相同，如氟在玻璃工業廢水和電鍍廢水中一般呈氟i化氫(HF)或氟離子(F-)形態，而在磷肥廠廢水中是以四氟化i硅(SiF4)的形態存在；鎳在廢水中可呈離子態或絡合態。這些特點增加了廢水凈化的困難。所有大城市處理廠都采用原污水沉淀法，且必須設在常規生物濾池之前。