Одной из самых современных очисток сточных вод является биологическая. В её основу заложен принцип способности микробов расщеплять органические вещества до углекислого газа, спирта или воды.
В переработке промышленных и бытовых отходов принимают участие два вида микроорганизмов. Одним организмам для жизнедеятельности необходим кислород. Такой метод очистки сточных вод называется аэробным. Способы очистки аэробным методом различаются в зависимости от ёмкости, в которой происходит окисление отходов. В качестве ёмкости может использоваться поле фильтрации или пруд. Чем выше концентрация органики в стоках, тем быстрее проходит размножение микроорганизмов и накопление активного избыточного ила. Аэробное сообщество микробов представлено различными бактериями, перерабатывающими любые органические вещества независимо друг от друга. В настоящее время используется около 5% всех известных микробов, которые принимают участие в аэробной очистке загрязненной воды.
Другие организмы существуют без кислорода, и с их помощью осуществляется анаэробная очистка бытовых и промышленных стоков. Анаэробные организмы растут значительно медленнее и постоянно нуждаются в большой концентрации субстрата. Анаэробная очистка сточных вод осуществляется с помощью многоступенчатого процесса. В этом процессе принимают участие как минимум 4 группы микроорганизмов. В анаэробной очистке между микроорганизмами существует сложная взаимосвязь похожая на взаимосвязь в многоклеточных организмах.
Из двух видов очистки аэробный метод отличается высокой скоростью. Очистка этим методом может начаться при небольших концентрациях органики. К недостаткам этого метода относятся большие энергетические затраты на проведение аэрации и утилизация большого количества производимого ила. Аэробный процесс очистки лучше всего использовать при очистке промышленных и животноводческих стоков, где присутствует большая концентрация органики.
К преимуществам анаэробного процесса очистки относится относительно небольшое образование микробной биомассы. Недостатком этого процесса является отсутствие возможности приступить к процессу очистки при низких значениях концентрации органических загрязнений.
Оптимальным методом очистки сильно загрязнённых сточных вод является комбинирование двух методов. Вначале используется анаэробная очистка, а затем аэробная. Выбор технологии очистки в значительной степени определяется количеством органики.
