微生物在生命活動(dòng)代謝過程中，需要不斷從外部環(huán)境中攝取生長(zhǎng)所需要的能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并將其它產(chǎn)物排泄到外部環(huán)境去，以此通常把微生物的代謝氛圍分解代謝與合成代謝。

一、分解代謝

分解代謝是指微生物將各種渠道來源的物質(zhì)分解并從中獲取能量的過程。其分解產(chǎn)生的能量一部分用于自身生命需求，一部分當(dāng)做廢物排出體外。根據(jù)其分解過程中對(duì)氧氣的需求，我們可以把分解代謝分為好氧、厭氧兩種。

①好氧

在有氧環(huán)境下，微生物將有機(jī)物質(zhì)分解為CO2和H2O，并釋放出一定能量，如果葡萄糖在此過程中完全氧化，會(huì)發(fā)生大致如下反應(yīng)：

C6H12O6＋6O2 →6CO2＋6H2O＋能量

②厭氧

微生物在無氧環(huán)境下，將復(fù)雜有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單有機(jī)物和無機(jī)物，并再被甲烷菌轉(zhuǎn)化為甲烷和CO2并釋放能量的過程。

如果受體是葡萄糖，其厭氧代謝可如下表示：

C6H12O6＋12KNO3→6CO2＋12KNO2＋6H2O＋能量

C6H12O6→2CH3CH2OH＋2CO2＋能量

好氧反應(yīng)過程中有機(jī)物分解比較徹底，并且代謝速度快比較穩(wěn)定，所以在污水處理過程中盡可能保持這一形式將污水中有機(jī)物穩(wěn)定轉(zhuǎn)化分解。厭氧反應(yīng)對(duì)有機(jī)物氧化不徹底，在污水處理中一般不能達(dá)到排放要求需要進(jìn)一步處理。

二、合成代謝

合成代謝是從小的前體或構(gòu)件分子合成較大的分子的過程，微生物合成所需要的能量就是由上述所說分解代謝提供。微生物的分解與合成代謝結(jié)合起來的過程也就是微生物生命延續(xù)的全部過程，這個(gè)過程構(gòu)成了污水處理的生化處理的原理。

三、微生物生長(zhǎng)規(guī)律

①適應(yīng)期

這是菌種培養(yǎng)的最初階段。微生物對(duì)新環(huán)境處于適應(yīng)階段，此時(shí)適者生存，因此微生物數(shù)量基本不會(huì)增加甚至?xí)p少。

②增長(zhǎng)期

此時(shí)微生物適應(yīng)了新的環(huán)境，在有豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)前提下菌種開始大量繁殖。這時(shí)期的微生物活力旺盛內(nèi)能高，對(duì)廢水中有機(jī)物分解速度很快，但會(huì)導(dǎo)致廢水的絮凝和沉降性能較差，會(huì)使出水的有機(jī)物濃度過高，因此在此時(shí)想要取得穩(wěn)定的出水結(jié)果是比較困難的。

③平穩(wěn)期

菌種大量繁殖后，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸匱乏，再加上代謝的不利產(chǎn)物大量積累，導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)環(huán)境變差增長(zhǎng)緩慢，以此使微生物數(shù)量趨于穩(wěn)定。此時(shí)廢水的污染物濃度降低，絮凝和沉降性能好，將設(shè)備保持到此時(shí)狀態(tài)可以獲得較好的出水效果。

④衰亡期

此時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基本消耗殆盡，菌種只能利用自身存儲(chǔ)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作養(yǎng)料維持生存，整個(gè)群體出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。這時(shí)候的菌種往往產(chǎn)生芽孢（是細(xì)菌休眠體，惡劣環(huán)境下，一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生一個(gè)芽孢，條件適宜時(shí)重新成為一個(gè)細(xì)菌）使絮體形成速度增高，吸附能力顯著增強(qiáng)，此時(shí)的生化系統(tǒng)可以達(dá)到最佳出水效果。