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污水中耗氧有機物(易生化)主要有腐植酸、蛋白質、酯類、糖類、氨基酸等化合物，這些物質以懸浮或溶解狀態存在于廢水中。在微生物的作用下，這些有機物可以分解為簡單的CO2等無機物，但因為在天然水體中分解時需要消耗水中的溶解氧，因而稱為耗氧有機物。
含有這些物質的污水一旦進入水體，會引起溶解氧含量降低進而導致水體變黑變臭。生活污水和食品、造紙、石油化工、化纖、制藥、印染等企業排放的工業廢水都含有大量的耗氧有機物。
據統計，我國造紙業排放的耗氧有機物約占工業廢水排放總量的1/4，城市污水的有機物濃度不高，但因水量較大，城市污水排放的耗氧有機物總量也很大。污水二級生物處理要重點解決的問題就是將這些物質的絕大部分從污水中去除掉。
耗氧有機物成分復雜分別測定其中各種膠有機物的濃度相當困難，實際工作中常用cODCr、BOD5、TOC、TOD等指標來表示。一般來說上述指標值越高，消耗水中的溶解氧越多，水質越差。自然水體中BOD5低于3mg/L時，水質良好達到7.5 mg/L時，水質已較差超過10mg/L，表明水質已經很差其中的溶解氧已接近于零。
易降解有機物利用生化法就可以去除，有推流式活性污泥法(例如曝氣池)，序批式活性污泥法(例如SBR、CASS工藝)、生物膜或者MBR等。
2、難生物降解有機物
難生物降解有機物指的是不能被未馴化的活性污泥所降解，而經過一定時間馴化后能在某種程度上降解的有機化合物。廢水中的一些有毒大分子（以有機氯化物、有機磷農藥、有機重金屬化合物、芳香族為代表的多環及其他長鏈有機化合物）都屬于難以被微生物降解的有機物，還有一些根本不能被微生物降解的可稱為惰性有機物。
對含有這類有機物的廢水應采取培養特種微生物等形式對其進行單獨處理，或對其采用厭氧等特殊工藝處理使其部分CODCr轉化為BOD5、提高可生化性然后再混合其他污水一起進行二級生物處理。
3、有機氮和氨氮
有機氮主要以蛋白質形式存在，還有尿素、胞壁酸、脂肪胺、尿酸和有機堿等含氨基和不含氨基的化合物，有些有機氮如果膠、甲殼質和季胺化合物等很難生物降解。生產或以這些有機氮為原料的工業排放的廢水中會含有這些有機氮。
鋼鐵、煉油、化肥、無機化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產等行業排放含有氨氮的工業廢水，皮革、動物排瀉物等新鮮廢水中氨氮初始含量并不高，但由于廢水中有氮的脫氨基反應在廢水貯存或在排水管道中駐留一段時間后氨氮的濃度會迅速增加。
對有機氮工業廢水可采用生物法處理，在微生物去除有機碳的同時，高級氧化通過生物同化及生物礦化作用將廢水中的有氮轉化為氨氮。氨氮廢水的處理方法有汽提、空氣吹脫、離子交換、活性炭吸附、生物硝化和反硝化等。
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