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废水处理的目的是去除排放后可能危害水环境的污染物。从传统上讲,废水处理的关键点在于对消耗接纳水体溶解氧(DO)的污染物的去除,因为水中DO浓度的减少会危及水生生物。这些需氧污染物是水体中微生物的食物,在新陈 代谢过程中需要利用水中的氧气。并且与高等水生生物相比,微生物能够在比较低的溶解氧浓度下生存。

多数需氧污染物是有机化合物,而氨是--种重要的无机化合物。因此,早期的废水处理系统被设计成为去除有 机物质的系统,有时包括将氨态氮氧化为硝态氮。当今建立的许多工艺仍然如此。随着工业化持续发展和人口增长,人们认识到另-个问题,即富营养化问题。富营养化是指水体中植物和藻类过度生长,使湖泊和河口加速老化的现象。这是由于氮和磷等营养物排人水体引起的。

因此,工程师们开始注重设计有 效的、成本低廉的废水处理系统来去除这类污染物。过去20年中的许多研究都注重这类处理方法。直到最近,人们才开始重视有毒有机化学物质的排放问题。这些有毒物质中有许多是有机物,去除需氧物质的工艺方法也能够去除有毒有机物。因此,目前许多研究都转向有毒有机物在处理系统中的归宿和对处理系统产生的影响。