廢水的生物處理過程實際可看作是一種微生物的連續培養過程，即不斷給微生物補充食物，使微生物數量不斷增加。在微生物學中，對純菌種培養的生長規律已有大量研究，而在廢水生物處理中，活性污泥或生物膜是一個混合菌的群體，亦有它們的生長規律。

1.適應期(停滯期)

這是微生物培養的最初階段。在這個時期，微生物剛接入新鮮培養液中，對新的環境有一個適應過程，所以在此時期微生物的數量基本不增加，生長速度接近于零。

在廢水生物處理過程中，這一時期一般在微生物的培養馴化時或處理水質突然發生變化后出現，能適應的微生物則能夠生存，不能適應的微生物則被淘汰，此時微生物的數量有可能減少。

2.對數期

微生物的代謝活動經調整，適應了新的培養環境后，在營養物質較豐富的條件下微生物的生長繁殖不受底物的限制，微生物的生長速度達到最大，菌體數量以幾何級數的速度增加、菌體數量的對數值與培養時間成直線關系，故有時亦稱對數期為等速生長期。增長速度的大小取決于微生物本身的世代時間及利用底物的能力，即取決于微生物自身的生理機能。

在這一時期微生物具有繁殖快、活性大對底物分解速率快的特點。但是，為了維持微生物在對數期生長，必須提供充足的食料，使微生物處于食料過剩的環境中，微生物的生長不受底物的限制。在這種情況下，微生物體內能量高，絮凝性和沉降性能均較差，出水中有機物濃度也很高，也就是說，在廢水生物處理過程中，如果控制微生物處于對數增長期，雖然反應速率快，但想取得穩定的出水以及較好的處理效果是比較困難的。

3.平衡期

在微生物經過對數期大量繁殖后，使培養液中的底物逐漸被消耗，再加上代謝產物的不斷積累，從而造成了不利于微生物生長繁殖的食物條件和環境條件，致使微生物的增長速度逐漸減慢，死亡速度逐漸加快，微生物數量趨于穩定。

4.衰老期(內源代謝期)

在平衡期后，培養液中的底物近乎被耗盡，微生物只能利用菌體內貯存的物質或以死菌體作為養料，進行內源呼吸，維持生命。在此時期，由內源代謝造成的菌體細胞死亡速率超過新細胞的增長速率，使微生物數量急劇減少，生長曲線顯著下降，故衰老期也稱為內源代謝期。在細菌形態方面，此時是退化型較多，有些細菌在這個時期也往往產生芽孢。

微生物生長受供氧情況、溫度、pH 值、毒物濃度等環境條件的影響。在廢水生物處理中，我們通過控制底物量(F)與微生物量(M)的比值F/M(有機負荷)，使微生物處于不同的生長狀況，從而控制微生物的活性和處理效果。一般在廢水處理中?？刂艶/M在較低范圍內，利用平衡期或內源代謝初期微生物的生長，使廢水中的有機物穩定化，以取得較好的處理效果。

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