污水處理廠會根據廢水的水質、水量來決定處理工藝的選擇，當廢水中的有機物超過指定標準時采用生物處理能有效避免其他處理工藝可能帶來的二次污染。
生物處理分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩類，好氧生物處理是通過好氧微生物的作用，在供給氧氣的前提下，將廢水中的有機污染物分解去除的處理過程。其中，活性污泥法又稱懸浮生長法，是利用懸浮于廢水中的菌膠團來發揮去除有機物的作用。
活性污泥異常狀況及解決對策：
活性污泥在運行過程中，有時會出現幾種異常情況，處理效果降低，污泥流失。下面將污泥運行中可能出現的幾種異常情況和相應的采取措施加以簡要的闡述。
⑴污泥膨脹
正常活性污泥沉降性能良好，含水率在90%以上。
當污泥變質時，污泥不易沉淀，SVI值較高，污泥結構松散和體積膨脹，含水率稀少，顏色也有異變，這就是污泥膨脹。
污泥膨脹主要是絲狀菌大量繁殖所引起的，也由于污泥中結合水異常的增多而導致污泥膨脹。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷、鐵等養料，溶解氧不足，水溫高或PH值較低都容易引起大量絲狀菌繁殖，導致污泥膨脹，此外，超負荷、污泥泥齡過長或有機物濃度梯度過小等，也會引起污泥膨脹。排泥不暢冊易引起結合水性污泥膨脹。
由此可知，為了防止污泥膨脹，首先應加強操作管理，經常檢測污水水質，曝氣池溶解氧、污泥沉降比、污泥指數和進行顯微鏡觀察等，如發現不正常現象，就需要采取預防措施，一般可調整、加大空氣量，及時排泥，有可能采取分段進水，以減輕終沉池的負荷。
當污泥膨脹發生后，解決的辦法可針對引起污泥膨脹的原因采取措施，如缺氧或水溫高等可加大曝氣量或降低進水量以減輕污泥負荷率，或適當降低污泥濃度，使需氧量降低等，如污泥負荷率過高，可適當提高污泥濃度，以調整負荷。
必要時，還要停止進水，悶曝一段時間。如缺氮、磷、鐵等養料，和投加消化污泥或氮、磷、鐵等養料成分，如PH值過低，可投加石灰等調節PH值，若污泥流失量大，可投加氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團生長，可投加漂白粉或液氯，抑制絲狀生長，特別能控制結合水性污泥膨脹。也可投加石棉粉末、硅藻土、黏土等惰性物質，降低污泥指數。
⑵污泥解體
處理水質渾濁，污泥絮體微細化，處理效果變壞等則是污泥解體的現象。導致這種異常現象的原因有運行中的問題，也有污水中混入了有毒物質。
①運行不當，如曝氣過量，會使污泥生物營養的平衡遭破壞，使微生物量減少而失去活性，吸附能力下降，絮凝體縮小質密，一部分則成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質渾濁，SVI指數降低等。
當鑒別出是運行的原因時，應對污水量、回流污泥量、空氣量和排泥狀況以及SVI、污泥濃度、DO、污泥負荷等多項指標進行檢查，加以調整。
②當污水中存在有毒物質時，微生物會受到抑制或傷害，凈化功能下降或完全停止，從而使污泥失去活性。一般可通過顯微鏡來觀察并判別產生的原因。當確定污水中混入了有毒物質時，應考慮到這是新的工業廢水混入的結果，需查明來源，進行處理。
⑶污泥腐化
在終沉池有可能由于污泥長期停滯而產生厭氧發酵生成氣體，從而使大塊污泥上浮的現象，它與污泥脫氮上浮不同，污泥腐敗變黑，產生惡臭。
此時也不是全部上浮，大部分污泥也是通過正常的排出或回流。只有沉積在死角長期停滯的污泥才腐化上浮。
防止的措施是：
①安設不使污泥外溢的浮渣清除設備；
②清除終沉池的死角；
③加大池底坡度或改善刮泥設施，不使污泥停滯于池底。
⑷污泥脫氮
污泥在終沉池成塊狀上浮現象，并不是由于腐敗所造成的，而是在于在曝氣池內污泥泥齡過長，硝化進程較高，在終沉池內產生反硝化，硝酸鹽的氧被利用，氮呈氣體脫出附著的污泥，從而使污泥比重降低，整塊上浮。
解決的辦法是：
①減少曝氣量或縮短曝氣時間，以減弱硝化作用；
②增加污泥回流量或剩余污泥排放量，以減少終沉池中的污泥停留時間；
③進入終沉池的混合液DO不能太低。
⑸泡沫問題
曝氣池中產生泡沫，主要原因是，污水中存在著大量洗滌劑或其他起泡沫物質。泡沫可給生產運行帶來一定的困難，如影響操作環境，帶走大量的污泥。當采用機械曝氣時，還能影響葉輪的充氧能力。
消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液的濃度，進行噴水或投加消泡劑。
⑹污泥不增長或減少
主要發生在活性污泥培養和馴化階段，污泥量長期不增加或增加后又很快減少了，主要原因如下：
①污泥所需養料不足或嚴重不平衡；
②污泥絮凝性差隨水流失；
③過度曝氣污泥自身氧化；
解決的辦法如下：
①提高沉淀效率，防止污泥流失，如污泥直接在曝氣池中靜止沉淀，或投加少量絮凝劑。
②投入足夠的營養量，或提高進水量，或外加營養（補充C、N或P），或濃度易代謝廢水。
⑺溶解氧過高或過低
曝氣池DO過高，可能是因為污泥中毒，或培訓初期污泥濃度和污泥負荷過低；曝氣池DO過低可能是因為排泥量少曝氣池污泥濃度過高，或污泥負荷過高需氧量大。遇以上情況，應根據實際予以調整，如調整進水水質、排泥量、曝氣量等。
機械設備異常及解決對策
廢水生物處理中所選用設備主要由充氧設備、各類泵、機械格柵、污泥脫水機等。可根據產品說明書定期對它們進行拆洗、維護保養。
下表列舉了幾種主要設備的異常現象及解決對策：