好氧生物處理時，污水中有機物的轉化過程可用圖5-6表示。有機物被微生物吸收后，一部分被氧化分解成簡單的無機物(有機物中的C和O被轉變成C02，H與02化合成H20，N被氧化成NH3或N02-和N03一，P被氧化成P04’磷酸鹽，S被氧化成504’等)，同時釋放出能量，作為微生物自身生命活動的能源：另一部分則作為微生物生長繁殖所需的構造物質，合成新的生物體。由此可見，經過微生物的好氧代謝，污水中高能位的有機污染物最終以低能位的無機物穩定下來，達到無害化要求，以便返回自然環境或進一步處置。
在好氧生物處理過程中，有機物用于分解與合成代謝的比例隨污水中有機物性質而異。對于生活污水或與之相類似的工業廢水，被微生物所攝取的有機物，約1/3被分解、穩定，約2/3被轉化為新的細胞物質，即進行微生物自身生長繁殖，成為生物處理中活性污泥或生物膜的增長部分，通常稱為剩余活性污泥或剩余生物膜，統稱剩余生物污泥，經固液分離后被排出處理系統。
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