在水处理这个精密的生态系统中，微生物扮演着至关重要的角色，它们如同大自然的清洁工，通过各自的代谢过程，实现了污水处理的高效进行。其中，菌类，包括自养菌和异养菌（异养菌为主），真菌如好氧菌，对污泥凝聚有着显著影响；藻类和原生动物则作为水质净化者，尽管相较于细菌的作用稍逊一筹，但其净化能力不容忽视，更是水质健康的晴雨表。
微生物的生命活动，无论是营养物质的摄取、细胞的合成与分解，都在污水生物处理中发挥着关键作用。共生的微生物群体通过分解有机物产生能量，同时合成新的细胞物质。厌氧微生物虽然分解效率较低，但它们的代谢速度稳定；好氧微生物则以其高效的分解，确保了污水处理的快速进行。
环境因素对微生物生长至关重要：</它们对C、N、P等营养物质的需求各不相同，有机物通常作为碳源的首选；温度是另一大关键，好氧处理偏爱中等温度，一般在20-45℃，厌氧处理则倾向于高温，如33~38℃和52~57℃。pH值影响酶的活性，好氧处理的理想范围是6.5~8.5，而厌氧环境的pH通常在6.7~7.4。溶解氧对于好氧过程至关重要，过高或过低都会对处理效果造成影响。因此，确保这些条件的稳定，对于污水处理的成功至关重要。
然而，有毒物质如重金属，对微生物构成了潜在威胁。它们能破坏细胞结构，使酶活性丧失。在低浓度下，这些物质可能无害，但一旦超过生物耐受的阈值，就会变得有毒。有些有毒物质在特定条件下甚至是微生物的营养来源，但其毒性受pH、温度和共存物质影响，不同微生物对这些物质的耐受性各异。在废水生物处理中，严格控制这些有毒物质的浓度是必不可少的，尽管缺乏统一的标准，但表1中的数据可以作为参考依据，帮助我们更好地管理这些潜在风险。