在汙水處理工藝中，廢水的好氧生物處理過程主要是在具有遊離氧的情況下，利用好氧微生物自身的新陳代謝功能降解水中的有機物，逐漸將其轉化為穩定的、無害的物質一種處理方法。在汙水處理的運行過程中微生物主要是利用廢水中溶解狀或者是膠體狀的有機汙染物作為自身所需的營養源而進行好氧代謝功能的，其中的高能位有機物質在經過一係列的生化反應後，通過逐級釋放能量的方法使低能位的無機物質逐漸穩定，最終實現無害化要求之後，返回自然環境中或者將其進行進一步的處置。
好氧生物處理發生反應的速度相對更快，過程中所需要的反應時間也較短，因此進行汙水處理的構築物容積無須過大，而且好氧生物處理在處理汙水的過程中不會散發出太多的臭味，目前在中、低濃度有機廢水的處理，以及BOD5濃度小於500mg/L的有機廢水處理中應用的較多。好氧生物處理法主要有活性汙泥法和生物膜法兩大類，在廢水處理工程的實際應用中取得了良好的處理效果。
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