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生物強化技術的污水處理過程主要是指的通過厭氧生物的作用之下將水中的有機物轉化為甲烷的過程，這整個處理過程是在厭氧的狀態之下進行的，所以說能夠充分發揮和利用這些微生物的新陳代謝作用。總體上來說，這是一個涉及到生物學與化學的多種學科的過程，雖然說當下很多地方已經在用這種方式進行污水的處理了，但是其中的細節方面還是有很多問題的。
生物強化技術的基本概述
現在污水處理過程中采用的生物強化技術通常是采用6間含有相同生物成分的濾池組成的，讓這6間濾池并聯運行就能夠達到預定的處理效果。
未經過濾的水在進入生物濾池時，都是由總水渠分流到各個單位的分支流水渠。為了保證濾池底部的水位分布均勻，都是通過底部開小孔分層過濾來實現的，在濾池中也有分布很多懸浮的濾料，例如硝化作用的自養型細菌，當污水過濾經過時，氨氮則會被硝化菌氧化成硝酸鹽。而這個作用完成時所需要的氧氣就是通過布置在濾池底部的曝氣系統來提供的，采用水與空氣同方向穿向濾床的方式，在濾料的攔截作用下能夠提高氧氣的傳輸效率。
生物強化技術的作用機制
1、降解菌直接作用
其實如果將生物強化技術的作用機制進行細分的話，這可以說是普遍的一種方式，也是現在很多地方的污水處理過程中常用的一種方式。首先人為的將的降解菌進行篩選，這樣就能夠得到以我們要分解的目標污染物為能源的菌株，再利用這些菌株的代謝作用直接分解這些污染物。
通過上面的簡述就可以看出，影響這個過程效果的就是后期菌株的篩選工作了，但是這種污水處理方式的效果非常好，通常用于成分復雜的工業廢水的處理當中。而且通過實際的污水處理過程我們發現，將不同的菌株進行混合使用，那么終的處理效果將會更好，而且通過實際的使用我們發現，對于一些特定的物質在低溫狀態下的祛除率已經能夠達到百分之100。
2、不同微生物之間的共同代謝作用
有些有害物質雖然不能夠被微生物的代謝作用直接降解，但是因為某些物質的存在，所以說微生物就能夠改變這些有害物質的結構。這種“無害化”的處理其實是祛除這種物質的關鍵環節，我們通常稱這種作用叫做“共代謝作用”。一般分為以下幾個類型：對二級基質的共同氧化以及微生物的協同作用下對于二級基質的利用。
有人嘗試過用外加基質的方式來祛除浮選廢水中的苯胺黑藥，結果發現當基質與污染物的比例在1比1的時候，就能夠達到的處理效果。如果基質過多，那么共代謝作用的效果就會低于實際的效果，基質過少就不能夠滿足微生物生長的需求了，所以說像入上文當中提到的實例那樣，在實際的使用過程中一定要尋求兩者的平衡。
降解菌類的獲取
其實大自然在億萬年的演變之下，誕生的很多微生物也能夠進行特定污染物的講解。但是這個過程是非常緩慢的，而在污水處理過程中這樣菌類顯然是沒有使用價值的，但是隨著科技的發展我們可以利用一定的技術手段構建出有理想的講解效果的菌類。
基因工程就是一個很好的例子，通過原生質的融合以及基因重組等方式，我們可以改變很多菌類的結構，這樣就從根本上改變了他們的分解速率。而且在共代謝的過程中，如果能夠將底物的專一性拓寬，那么就能夠讓整個過程維持在低濃度之下，這對于維持整個反應的穩定性是很有幫助的。
還有就是可以利用常規的微生物手段去分離菌株，就是說將由特定降解能力的微生物進行多次培養，就能夠“純化”這一特性。這也是現在常用的加強微生物的分解能力的方式，但是在這個過程中要注意對環境的安全性以及對于污水的適應性和耐受力這幾個因素。
A/A/O 工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，其生物反應池有 Anaerobic ( 厭氧)、 Anoxic (缺氧)和 Oxic (好氧)三段組成，這是一種推流式的前置反硝化型 BNR工藝，人為地創造和控制三段的時空比例和運轉條件，只要碳源充足(TKN/COD ≤ 0.08 或者 BOD/TKN ≥ 4 )便可根據需要，達到比較高的脫氮率。
常規生物脫氮除磷工藝呈厭氧( A1 ) / 缺氧( A2 ) / 好氧( O )的布置形式。該布置在理論上基于這樣一種認識，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對于提高系統的除磷能力具有重要的意義，厭氧區在前可以是聚磷微生物優先獲得碳源并得以充分釋磷。
特點：
1 、由于厭氧區居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區產生不利影響；
2 、由于缺氧區位于系統中部，反硝化在碳源上居于不利地位，因而影響了系統的脫氮效果；
3 、由于存在內循環，常規工藝系統所排放的剩余污泥中實際只有一少部分經歷了完整的釋磷、吸磷過程，其余則基本上未經厭氧狀態而直接由缺氧區進入好氧區，這對于系統除磷是不利的。
為了解決上述缺點，同濟大學與上海市政工程設計研究院合作，提出了分點進水倒置 A/A/O 工藝，并在上海松江污水處理廠進行了半生產性試驗，獲得成功，其成果經專家鑒定可用于工程設計。
為了避免傳統 A/A/O 工藝回流硝酸鹽對厭氧池釋磷的影響，通過吸收改良 A/A/O 工藝特點，將缺氧池至于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和 30~50% 的進水， 50~150% 的混合液回流均進入缺氧池，停留時間為 1~3 h 。
回流污泥和混合液在缺氧池內進行反硝化，去除硝態氧，在進入厭氧段， 保證了厭氧池的厭氧狀態，強化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段 污泥濃度可較好氧段高出 50% 。單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作 用能夠得到有效保證。再根據不同進水水質，不同季節情況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調節分 配至缺氧段和厭氧段的進水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統中的除磷效果也有保證，因此，本工藝與其他 除磷脫氮工藝相比，具有明顯有點。
分點進水倒置 A/A/O 工藝采用矩形的生物池，設置氧段、厭氧段及好氧段，用隔墻分開，水流為推流式。缺氧段、厭氧段設置水下攪拌器，好氧段設微孔曝氣系統。為能達到硝化階段，選擇合理的污泥齡。為使出水磷 酸鹽(以 P 計) ≤ 0.5mg/l ，在生物除磷的基礎上，另外投加化學除磷藥劑。
