多级生物处理工艺主要包括了外循环厌氧处理系统、生物增浓同步脱氮系统、改良A/O氧化、活性硅藻土和碳粉吸附系统、絮凝沉淀处理系统和滤池。该工艺目前在哈尔滨煤气厂煤气化废水治理工程中得到应用。三种煤制气有机废水处理技术均在实际工程中得到应用，但从技术成熟度，流程稳定性来相比，多级生物处理技术的均较好。主要是由于以下因素：(1)含油污水进入含油废水均质罐，经水量调节和均质后，进入隔油沉淀池、气浮池除油，来水具有较大的冲击时，进入含油污水缓冲池暂存。经除油后的废水进入外循环厌氧处理系统，经水解酸化并提高可生化性，之后进入均质池，并与其它有机污水混合均质。(2)外循环厌氧处理系统在改善煤制气废水水质的同时，实现部分有机物的羧化转变过程，并利用厌氧细菌将部分废水污染物转化成甲烷，同时将部分难降解有机物转化为易降解有机物，为后续好氧生物工艺降低处理难度和减轻运行负担;外循环厌氧处理系统平均停留时间40小时，COD去除率30%~40%之间。(3)生物增浓同步脱氮工艺是投加一定量的炭粉以增加污泥浓度，控制特定的水力条件、高污泥浓度、低溶解氧(DO=0.3~0.5mg/L)等参数实现在低氧条件下去除有机物、氨氮短程硝化反硝化和脱氮过程相结合的工艺。生物增浓同步脱氮工艺是在亚硝酸盐和氨氮同时存在的条件下，通过控制溶解氧，利用自养型细菌将氨和亚硝酸盐同时去除，产物为氮气，另外还伴随产生少量硝酸盐，由于参与反应的微生物属于自养型微生物，因此生物增浓同步脱氮工艺不需要碳源。低氧曝气避免了运行中泡沫增加的问题，是组合工艺中主要的污染物去除工艺之一。
生物膜法净化废水的基本原理是什么
疾控中心污水处理设备.
微生物在填料表面积聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜所氧化分解，其浓度比进水中的有机物浓度要低得多，当废水在生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附。同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。疾控中心污水处理设备.
生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来，出水中的有机物含量减少，废水得到了净化。
1氧化沟工艺：氧化沟是活性污泥法的变型，构筑物是封闭的环形沟渠，20世纪50年代在荷兰建成了世界上座氧化沟 污水处理厂。氧化沟工艺处理污水时，进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水整个过程都集中在氧化沟内完成，可以不建二沉池，简化了工艺流程，工艺流程简单、占地省、投资费用低。废水处理过程中水力停留时间及污泥龄较长，废水中高浓度悬浮物和溶解性有机物能够有效去除，效率较高，且产生污泥量相对较少，适于制革综合废水高悬浮物高COD的水质，广泛应用于制革综合废水的处理。河北省辛集试炮营制革工业区的污水处理厂采用氧化沟工艺，HRT为19h，处理效率较高，出水水质满足国家排放标准要求。
使具有代谢活性的微生物污泥在生物处理系统中的填料上固着生长的过程称为挂膜，挂膜也就是生物膜处理系统膜状污泥的培养和驯化过程。因此，生物膜法刚开始投运的挂膜阶段，一方面是使微生物生长繁殖直至填料表面布满生物膜、其中微生物的数量能满足污水处理的要求；另一方面还要使微生物逐渐适应所处理污水的水质，即对微生物进行驯化。
挂膜过程使用的方法一般有直接挂膜法和间接挂膜法两种。在各种型式的生物膜处理设施中，生物接触氧化池和塔式生物滤池由于具有曝气系统，而且填料量和填料空隙均较大，可以使用直接挂膜法，而普通生物滤池和生物转盘等设施需要使用间接挂膜法。挂膜过程中回流沉淀池出水和池底沉泥，可促进挂膜的早日完成。
直接挂膜法是在合适的水温、溶解氧等环境条件及合适的pH值、BOD5、C／N等水质条件下，让处理系统连续进水正常运行。对于生活污水、城市污水或混有较大比例生活污水的工业废水可以采用直接挂膜法，一般经过7～10d就可以完成挂膜过程。
对于不易生物降解的工业废水，尤其是使用普通生物滤池和生物转盘等设施处理时，为了保证挂膜的顺利进行，可以通过预先培养和驯化相应的活性污泥，然后再投加到生物膜处理系统中进行挂膜，也就是分步挂膜。通常的做法是先将生活污水或其与工业废水的混合污水培养出活性污泥，然后将该污泥或其他类似污水处理厂的污泥与工业废水一起放入一个循环池内，再用泵投人生物膜法处理设施中，出水和沉淀污泥均回流到循环池。循环运行形成生物膜后，通水运行，并加入要处理工业废水。可先投配20％的工业废水，经分析进出水的水质，生物膜具有一定处理效果后，再逐步加大工业废水的比例，直到全部都是工业废水为止。也可以用掺有少量(20％)工业废水的生活污水直接培养生物膜，挂膜成功后再逐步加大工业废水的比例，直到全部都是工业废水为止。和活性污泥法一样，在培养和驯化生物膜阶段，一定要尽可能创造微生物生长繁殖所需*的条件，尤其是氮磷等营养元素的数量必须充足。
