污水廠經(jīng)過粗細(xì)格柵、污水提升泵、調(diào)節(jié)池（可前可后）、除砂池、初沉池這樣一個(gè)預(yù)處理階段后，主要完成了幾個(gè)工作：
1、物理去除污水中漂浮雜質(zhì)；
2、污水提升至一定的高度，保持污水廠的后續(xù)處理的自重流；
3、去除污水中大于0.2mm的無機(jī)顆粒物質(zhì)；
4、部分去除污水中的無機(jī)物及有機(jī)污染物。
這些工作分別對應(yīng)著污水廠的預(yù)處理階段不同的處理構(gòu)筑物，對于運(yùn)行管理人員來說，需要了解預(yù)處理段的具體作用，每個(gè)處理構(gòu)筑物的工藝功能有沒有得到合理的發(fā)揮，這也是工藝巡視人員每班進(jìn)行巡視的主要關(guān)注點(diǎn)，通過日常巡視，發(fā)現(xiàn)處理構(gòu)筑物的實(shí)際運(yùn)行情況，如果未能滿足預(yù)處理段的工藝功能，就要進(jìn)行設(shè)施設(shè)備的維護(hù)檢修，甚至進(jìn)行設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行改造，直至發(fā)揮出其應(yīng)有的工藝功能。只有當(dāng)預(yù)處理段實(shí)際的發(fā)揮出來作用以后，對后續(xù)的處理過程才有良好的保證，也是保證整個(gè)污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行的步驟之一。
污水廠生化處理段的是整個(gè)污水廠核心的處理段，它通過人工聚集的大量的微生物形成的活性污泥（生物膜）的自我生長過程，完成對污水中主要的污染物質(zhì)進(jìn)行吸收代謝處理，主要對污水中的有機(jī)污染物（通過BOD和COD的數(shù)據(jù)表達(dá)），營養(yǎng)物質(zhì)TP、TN、氨氮，懸浮顆粒SS等進(jìn)行降解處理，污水中各種污染物質(zhì)在生化段都得到了有效的處理，這需要污水廠中的大量（遠(yuǎn)高于自然界散落的數(shù)量）的微生物在合理適宜的生存環(huán)境中具有生命活力的活動和生長繁殖，而保持微生物旺盛的生命活性，甚至需要保持某一類別的微生物的生命活動的活躍性（比如聚磷菌、硝化菌、反硝化菌等），就是生化處理段的重要的工藝目標(biāo)了。但是微生物的個(gè)體很小肉眼甚至光學(xué)顯微鏡都無法直接看到，傳統(tǒng)的個(gè)體養(yǎng)護(hù)的方式就無法完成對微生物的活性保持，因此在實(shí)際的運(yùn)行中，運(yùn)行人員需要通過一些生化處理段的宏觀因素表達(dá)出來的數(shù)據(jù)，對污水廠的生化處理段進(jìn)行細(xì)致的工藝管理，這也是污水廠生化段管理的難點(diǎn)，運(yùn)行人員需要從微生物整體的宏觀表達(dá)的數(shù)據(jù)上看到微生物的需求，從而進(jìn)行工藝調(diào)整，保證微生物的生存環(huán)境的適宜，整體活性的保持等，最終實(shí)現(xiàn)處理水質(zhì)的達(dá)標(biāo)，這也是污水廠生化處理的管理核心。
生化處理過程中最重要的就是有機(jī)污染物的去除。污水中的有機(jī)污染物來自于城鎮(zhèn)居民日常排水中的各種有機(jī)物的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)被居民通過使用過的污水沖洗排入到城鎮(zhèn)管網(wǎng)中，最終匯流到污水廠中，這些有機(jī)污染物的組分復(fù)雜，來自于各種不同的物質(zhì)，無法具體說明某一類型的有機(jī)污染物的多少，因此在污水廠采用了統(tǒng)一的污染物指標(biāo)來進(jìn)行衡量，最終反應(yīng)的就是對COD和BOD的去除上。運(yùn)行人員需要從每班的化驗(yàn)數(shù)據(jù)變化上，基本的判斷有機(jī)污染物的去除情況。
有機(jī)污染物的去除有幾個(gè)關(guān)鍵因素：
首先是要有微生物，大自然如此欣欣向榮，沒有被死亡的動植物覆蓋，就是由于地球上存在大量的微生物孜孜不倦的做著有機(jī)物的分解工作，這些微生物以有機(jī)物為食物，在適宜的環(huán)境下，不斷地生長繁殖，把有機(jī)物通過體內(nèi)的生物活動，轉(zhuǎn)化為CO2、氮?dú)?、磷、水等無機(jī)物，使其對自然環(huán)境不造成危害。污水處理廠要想實(shí)現(xiàn)污水中的有機(jī)污染物的去除，一定需要微生物的參與，而且對于廣袤無垠的自然界來說，污水廠的體積相對較小，微生物處理水接觸時(shí)間短，這就需要污水廠內(nèi)不僅僅要有微生物，還要有遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然界的大量的微生物存在。因此要想把污水廠的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物，需要大量的微生物在污水廠中生存。
第二個(gè)關(guān)鍵因素是氧氣。大量存在的微生物并不能使有機(jī)污染物得到完全的降解，這些微生物需要進(jìn)行呼吸，利用空氣中的氧氣進(jìn)行自身的生命活動，吸收空氣中的氧氣，降解污水中的有機(jī)物，通過一個(gè)基本的化學(xué)反應(yīng)方程來表示就是：
有機(jī)物+其他營養(yǎng)物質(zhì)+氧氣→代謝產(chǎn)物+CO2+H2O+增殖微生物
根據(jù)方程式和微生物的生命活動需求，這個(gè)過程需要氧氣的參與，因此第二個(gè)關(guān)鍵因素就是為微生物提供大量的氧氣。
第三個(gè)關(guān)鍵因素是充分接觸。微生物在污水廠中以活性污泥或者生物膜的形式存在，而有機(jī)污染物存在于污水中，隨著污水流動，兩者需要人工的進(jìn)行交互，使其混合均勻，這樣微生物才有充分的機(jī)會和污水中的有機(jī)污染物充分接觸，具備充足的接觸反應(yīng)機(jī)會，從而進(jìn)行有效的去除反應(yīng)，達(dá)到降解污染物的目的，因此保持充分接觸的條件也是日常管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
