微生物在生命活动代谢过程中，需要不断从外部环境中摄取生长所需要的能源和营养物质，并将其它产物排泄到外部环境去，以此通常把微生物的代谢氛围分解代谢与合成代谢。

一、分解代谢

分解代谢是指微生物将各种渠道来源的物质分解并从中获取能量的过程。其分解产生的能量一部分用于自身生命需求，一部分当做废物排出体外。根据其分解过程中对氧气的需求，我们可以把分解代谢分为好氧、厌氧两种。

①好氧

在有氧环境下，微生物将有机物质分解为CO2和H2O，并释放出一定能量，如果葡萄糖在此过程中完全氧化，会发生大致如下反应：

C6H12O6＋6O2 →6CO2＋6H2O＋能量

②厌氧

微生物在无氧环境下，将复杂有机物分解成简单有机物和无机物，并再被甲烷菌转化为甲烷和CO2并释放能量的过程。

如果受体是葡萄糖，其厌氧代谢可如下表示：

C6H12O6＋12KNO3→6CO2＋12KNO2＋6H2O＋能量

C6H12O6→2CH3CH2OH＋2CO2＋能量

好氧反应过程中有机物分解比较彻底，并且代谢速度快比较稳定，所以在污水处理过程中尽可能保持这一形式将污水中有机物稳定转化分解。厌氧反应对有机物氧化不彻底，在污水处理中一般不能达到排放要求需要进一步处理。

二、合成代谢

合成代谢是从小的前体或构件分子合成较大的分子的过程，微生物合成所需要的能量就是由上述所说分解代谢提供。微生物的分解与合成代谢结合起来的过程也就是微生物生命延续的全部过程，这个过程构成了污水处理的生化处理的原理。

三、微生物生长规律

①适应期

这是菌种培养的最初阶段。微生物对新环境处于适应阶段，此时适者生存，因此微生物数量基本不会增加甚至会减少。

②增长期

此时微生物适应了新的环境，在有丰富营养物质前提下菌种开始大量繁殖。这时期的微生物活力旺盛内能高，对废水中有机物分解速度很快，但会导致废水的絮凝和沉降性能较差，会使出水的有机物浓度过高，因此在此时想要取得稳定的出水结果是比较困难的。

③平稳期

菌种大量繁殖后，营养物质逐渐匮乏，再加上代谢的不利产物大量积累，导致微生物生长环境变差增长缓慢，以此使微生物数量趋于稳定。此时废水的污染物浓度降低，絮凝和沉降性能好，将设备保持到此时状态可以获得较好的出水效果。

④衰亡期

此时营养物质基本消耗殆尽，菌种只能利用自身存储的营养物质作养料维持生存，整个群体出现负增长。这时候的菌种往往产生芽孢（是细菌休眠体，恶劣环境下，一个细菌产生一个芽孢，条件适宜时重新成为一个细菌）使絮体形成速度增高，吸附能力显著增强，此时的生化系统可以达到最佳出水效果。