美国的常规废水处理包括三个不同的步骤：一级、二级和三级。
- 初级处理包括通过沉淀或浮选去除固体。
- 二级处理涉及通过微生物分解去除有机物。
- 最后，三级处理是废水在再利用、回收或排放到环境中时可能必须进行的任何额外处理。
初级污水离开初级处理后，被引入专门设计的生物反应器中，有机物被细菌、藻类或真菌等微生物利用，用于好氧或厌氧废水处理。
二次处理的选择可能取决于几个因素，如废水的性质、化学和生物氧气需求（COD和BOD）、能源需求、处理时间、投资、运营和维护成本、污泥生产、空间要求、期望的出水质量和微生物浓度。最佳配置通常会结合使用这两种技术。
当处理需要氧气时，通常采用好氧处理来有效处理低浓度废水 （COD <1000 mg/L）。而厌氧处理通常用于处理有机物含量较高 （COD >4000 mg/L） 的废水。
好氧/厌氧过程中的质量流量
好氧处理利用氧气和细菌生物质将有机物和其他污染物（如氮和磷）吸收为二氧化碳、水和其他生物质。另一方面，厌氧处理，顾名思义，在无氧的情况下分解有机杂质，产生甲烷、二氧化碳和其他生物质。质量流量控制器和流量计对于在有氧过程中实现快速、准确和稳定的空气和氧气流动至关重要。质量流量计可用于监测厌氧过程中甲烷和二氧化碳的快速、准确和稳定的流量。
好氧和厌氧工艺的优缺点
与厌氧处理工艺相比，好氧处理具有一些明显的优势。这些优势包括减少气味（由于不产生硫化氢或甲烷）和更好的营养物去除效果（促进直接排放到地表水或消毒）。然而，有氧治疗确实有几个缺点。充氧是一个能源密集型过程，严重增加了该过程的总能耗、公用事业和维护成本。微生物无法消化的固体废物通常会以生物固体的形式沉淀下来。这些生物固体需要适当的处置，增加了公用事业和维护成本。
另一方面，厌氧废水处理工艺与好氧处理工艺相比具有许多优势。厌氧处理过程中产生的沼气可用作可再生能源（天然气/甲烷）的来源。这也会产生非常低的污泥，这些污泥可脱水并完全稳定以供处置。与大多数好氧处理工艺相比，这使得它更便宜、更简单、更灵活。
由于这两种方法都有自己的优点和缺点，因此通常采用厌氧和好氧处理工艺的组合来实现废水的高效处理。进入好氧反应器的废水通常会在厌氧反应器中进行预处理，以节能且具有成本效益的方式满足废水标准排放要求。
好氧和厌氧过程之间的主要区别
| 好氧治疗 | 厌氧处理 | |
| 应用 | 低到中等强度的废水（低于 1000 ppm），例如。市政污水、炼油厂废水等。 | 中高强度废水（超过 4000 ppm），例如。食品和饮料行业废水 |
| 设备投资 | 相对较高 | 相对较低的回报* |
| 能量消耗 | 相对较高 | 相对较低 |
| 足迹 | 相对较大 | 体积小、结构紧凑 |
| 污泥净产量 | 相对较高 | 相对较低 |
| 处理后 | 典型的直接放电 | 需要满足废水标准排放要求 |
| 示例技术 | 活性污泥工艺 （ASP）、滴滤器和旋转生物接触器 （RBC） | 厌氧消化器 （AD）、连续搅拌罐式反应器 （CSTR）、序批式反应器 （SBR）、上流式厌氧污泥床 （UASB） 反应器 |
*CH4generated 可用于产生能量
结论
在过去的几十年里，生物反应器在废水处理过程中的使用已经从一种奇特的新技术转变为一种标准工艺。优化这些系统的关键策略是测量输入和/或输出气体，以便有效地了解和控制过程。好氧废水处理工艺与厌氧废水处理工艺的精确使用取决于每个设施的独特因素，质量流量的计量对于了解如何最好地利用可用工具提供最佳处理方案至关重要。