好氧生物处理是好氧微生物在游离氧(分子氧)存在下降解有机物，使其稳定无害的处理方法。优点是反应速度更快，废水停留时间更短，因此处理构筑物体积更小；处理过程中散发的气味较少；完全分解可降解有机物等。缺点包括难降解有机物去除率低、污泥比厌氧处理多、运行成本高等。厌氧生物处理是在无氧条件下，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，将大部分有机物转化为简单的小分子有机物和甲烷等无机物，使污水得到净化。优点包括有机物去除率高、污泥量少、运行成本低等。缺点包括废水停留时间较长。
好氧微生物(包括兼性微生物)在氧气存在下进行生物代谢，降解有机物，使其稳定无害。微生物水中的有机污染物被用作有氧代谢的底物。经过一系列的生化反应，能量一步步释放出来。**用低能无机物稳定，符合无害化要求，从而回归自然环境或进一步处理。另一方面，在供氧充足的条件下，自养菌在好氧阶段的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-，从而为厌氧异养菌提供NO3-。
与厌氧生物处理一样，好氧生物处理也是利用微生物的新陈代谢不断从环境中吸收营养，通过各种代谢反应合成新物质，分解释放能量，维持整个生命系统生长发育的过程。合成和分解是两个重要的代谢过程，二者缺一不可。分解代谢是细胞将环境中吸收的营养物质分解，获得生命活动所必需的物质和能量，将各种复杂的营养物质降解为简单的化合物，形成稳定的CO2、H2O等物质，释放出来获得能量。分解代谢也称为异化。合成代谢是将分解的物质合成为微生物细胞物质并储存能量。在物质代谢中，分解代谢是为合成代谢提供能量的原料，是微生物生命活动的前提。合成代谢的原料和能量的利用为分解代谢奠定了生物物质基础。
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