（１）关于水质净化微生物的作用　　

生物处理最基本的原理，是通过利用生存的细菌类和原生动物、微小后生动物既微小动物等的微生物代谢，分解有机物的方法。微生物对水质净化做出了巨大的贡献，其中，摄取有机物除去ＢＯＤ成分的是细菌类；捕食增殖的细菌类的是原生动物以及轮虫钢等微小动物。
　　利用生物处理的排水处理目标，最主要的是降低有机物浓度、得到透明的处理水，并且，利用微生物除去营养盐、减少发生污泥量。

 １）水质的透明化
　　微小动物分可以为３种类型，分别是滤食性微小动物、凝集体摄食性、线状体摄食性。滤摄食性的微小动物；是通过口部形成的纤毛的作用，可以过滤摄取在水中的分散状细菌、分散状藻类和浮游的微细颗粒等，可以进行摄食，根据其原因，减少水中的浮游物质量，作为结果，提高了处理水质的透明度。
　　另外，因为滤食性的微小动物，和一般的细菌一起，摄食病原性微生物，所以在环境卫生方面，有提高安全性的效果。

 ２）减少污泥
　　为了减少在生物处理时发生的污泥量的方法，有减少除去有机物量相当于污泥量转换率的方法；以及提高微生物的浓度、提高本身的分解速度的方法。污泥转换率和原生动物的微小动物有很大的关系。微生物在需氧处理的情况下，通过食物连锁过程，摄取的有机物的大约５０％变换成细菌，捕食的细菌的大约５０％变换成原生动物，并且，通过微小后生动物的参与，提高食物链锁、减少污泥量。像这样的食物链锁系，如果有高次捕食者的鱼类的存在的场合，促进污泥的减量化和有用生物的再生产化。

 ３）阻碍除去生物
　　生物处理过程中，在活性污泥处理设施里，线状细菌异常增殖的场合，虽然会引起，固液分离能量的低下、处理水质恶化等情况，但是，通过有效地活用线状体摄食性的微小动物，可以抑制这种情况的发生。

 ４）利用微小动物，实施高度化的处理
　　作为微小动物对水质净化主要发挥的作用，是可以汇集微小动物的捕食作用。采用碳素纤维的水质净化是以高浓度有机性排水、低浓度污浊排水为对象，活用生物处理工序的生态工学，通过大量地粘合微小动物，达成处理的高度化。

（２）活用生物处理的环境保全技术

 １）利用自然的生物处理净化技术
　　作为直接净化河川、湖沼、海域（内湾・内海）等水域的手法，利用生物处理净化法是有效的保护环境的手法。
　　利用太阳光和重力的自然流下的可再生能源，通过增加微生物的净化功能，在有限的水域的范围里直接净化方式和在范围很广的流域，本来，水域和土壤具有的自然净化功能的提高，有达到自然环境的保全，消减污染负荷的方式。
　
  ①接触材生物膜酸化法（接触酸化法）
　　通过在水域中设置碳素纤维水质净化材，瓦纹片状塑料・绳状材料等强化了构成在水域内微生物的净化功能，除去能力是和设置距离和设置量成比例。如果在水域里设置碳素纤维水质净化材，利用在碳素纤维表面形成生物膜，对净化水质、去除有机物、去除ＳＳ是非常有效的。另外，利用微生物里面的脱氮细菌等功能，对去除营养盐，可以发挥很大的效果。

  ②流入式接触曝气生物膜（接触曝气法）
　　把污染的河川水一旦流入到水路外的净化设备里，设置像排水处理设备一样的流量调整层、沉淀槽，通过填充碳素纤维水质净化材等接触材在接触曝气槽里的处理，可以期待很高的ＢＯＤ除去率。溶存氧气如果通过别的方式可以充分确保的场合，调整曝气量或者不进行曝气，在接触材填充槽里处理污染水完全可以期待效果。
　　如果是使用过碳素纤维水质净化材的场合，就会知道在去除氮、磷等营养盐类方面是很有效的；因此，对于净化达不到水质改善效果的水域，有一个有效的方法。

  ③水生植物等种植净化法
　　作为水生植物等栽植净化法的效果，对于利用植物体吸收营养盐类和利用根茎生物膜除去有机物、提高透明度等是有效的。

２）应用生物处理的水环境保护技术
    在利用生物处理的自然净化技术的应用时，包括水域的污染状况、周边地区的环境特征面，并且，根据维持管理的程度和回收污泥等再利用的影响，需要选择既可以得到水质净化效果的同时又可以得到环境修复效果。

  ①创造自然型河流和净化效果
　  河川的自然净化功能，是多孔空间是有效的，特别是具有在浅滩的地方利用利用需氧反应的接触氧和硝化效果；和在深渊的地方随着浮游物质的沉淀效果，利用沉淀物的厌氧反应的分解和脱氮效果。
  ②利用湿地的净化
　  把污染水流进水水生植物繁茂的湿地地区里，进行净化的植物净化法。可以期待通过向湿地的流入时流速的减慢除去悬浮固体沉淀的颗粒；利用水生生物吸收营养盐类和利用粘合在茎、根表面上的微生物进行生物学上的分解净化有机物；以及利用土壤渗透的付流净化效果。
　　以直接净化为目的，通过在湿地地带里的安装，采用碳素纤维水质净化的净化设施，和有机物、ＳＳ、氮、磷等的净化效果的同时，通过生态系统保全效果和保水功能，可以期待对下流域的治水对策效果，作为水环境修复手法来说，可以称为是很有效的手法。

  ③海滩的造型和净化效果
　　关于浅滩海域的净化作用，拥有优越的净化功能的海滩，具有很明显的很大的污然物质处理能力。海滩的底质构成很丰富的食物链锁，形成硝化活性很高的氧层和脱氮活性很高的还原层，通过这些连续反应的进行，去除氮。在藻场，通过有甘藻等地下茎的海藻的生长，吸收氮、磷，造型海滩、藻场的连续带，作为悬浮物的捕捉效果和鳞介类的生存场所，通过水
边部的护岸构造物的改变，可以认为，海滩和藻场的造成对内湾・内海生态系的健全化做出了很大的贡献。

                                图1-10　利用水域生态系的物质循环模式图