Trong các công đoạn của công nghệ tái chế giấy, nước thải công đoạn ngâm, tẩy, nghiền trong tái chế giấy chiếm khoảng 50% tổng lượng thải, chưa nhiều hóa chất như xút, nước Javen, phèn, nhựa thông, phẩm màu, xơ sợi. Nước thải thường chứa nhiều bột giấy, lượng cặn có thể lên tới 300 – 600 mg/l. Theo các kết quả khảo sát cho thấy, nước thải sản xuất tại các làng nghề có COD, BOD₅, SS vượt TCVN từ hàng chục đến vài trăm lần.
Đối với nước thải làng nghề chế biến giấy (chủ yếu là tái chế giấy để làm giấy vệ sinh), dòng dịch đen không nhiều trong dòng thải chung.

Bột giấy phế thải gây đục môi trường nước nhận từ quá trình thải nước thải thu hồi xơ sợi ít hiệu quả cũng như các hợp chất mang mầu trong nước thải xử lý kém hiệu quả gây ảnh hưởng đến chất lượng vật lý của nước đôí với thuỷ sinh. Bùn vôi thải từ quá trình thu hồi xút từ lò thu hồi gây ra bụi và chất thải rắn
Tuy nhiên cũng không phải tất cả các chất thải đều có thể dẫn đến sự cố môi trường  gây thiệt hại về môi trường. Có thể thống kế các chất ô nhiễm chủ yếu nhất của quá trình sản xuất bột giấy và xeo giấy từ một dây chuyền điển hình để từ đó áp dụng phương pháp luận tính mức thiệt hại. Các chất ô nhiễm chủ yếu gồm:

Xét về phương diện nước thải, người ta đã thống kê rằng 2/3 tải lượng BOD và 80-90% các hợp chất mang mầu đều từ công đoạn tẩy trắng bột giấy. Đối với nước thải từ phân xưởng tẩy, các hợp chất hữu cơ clo hoá là những hợp chất gây chú ý nhất về mặt môi trường đối với công nghiệp giấy. Chúng được gọi chung là TOCl. TOCl lầ những hợp chất hữu cơ rất khó phân huỷ trong môi trường và gây ra những tác hại lâu dài cho hệ thuỷ sinh.  Trong sản xuất giấy tái sinh, nhu cầu dùng nước từ 5 đến 300 m³/tấn sản phẩm, lượng chất thải COD từ 20 -30 kg/tấn sản phẩm.
Về phương diện khí thải: Mặc dù các chất ô nhiễm thông thường như bụi, SO_x , NO_x, CO… là rất phổ biến trong công nghiệp giấy. Tuy nhiên để đơn giản ở đây chỉ xét ba đơn chất cụ thể là Cl₂, tổng Sulphua (ở môi trường khí) và Clorua Phenol (C₆H₄OHCl) có trong chất thải khi xảy ra sự cố môi trường: Cl₂ trong khí thải của hoặc là nhà máy điện phân sản xuất xút-clo dùng cho tẩy giấy, hoặc là trong công đoạn tẩy bột giấy bằng khí Cl₂; các hợp chất Sulphua sản sinh từ tất cả các quá trình, nhưng chủ yếu là từ nồi nấu và giai đoạn chưng bốc trước khi đưa vào lò thu hồi xút; Clorua phenol được thải ra do rò rỉ dịch tẩy.

Mô tả:
Dòng hỗn hợp nước thải thu gom từ các xưởng sản xuất nằm phân tán trong khu vực làng nghề được thu gom bởi hệ thống cống chung dẫn tới trạm xử lý.  Từ đây, nước thải được dẫn qua các khâu xử lý sau:

+ Tiền xử lý: Tách loại rác, cát từ hệ thống cống chung bằng hệ thống song chắn rác cố định, cơ khí và hệ thống bể tách rác, tách cặn và chất nổi.

+ Xử lý cơ học: Gồm có các bước Trung hòa và Keo tụ tách cặn.
– Trung hòa: Do trong quá trình sản xuất có sử dụng xút và các chất tẩy rửa, đồng thời quá trình tẩy mực in, đánh mầu cho giấy cũng thải vào nước rất nhiều loại hóa chất khác nhau, do vậy có thể làm pH trong nước thải thay đổi rất lớn. Để đảm bảo cho các khâu xử lý hóa sinh học phía sau, nước thải cần được kiểm soát và cân bằng pH.
– Tách cặn: Sau khi được ổn định pH về mức từ 6,5 – 8,5 nước thải được hòa trộn với một loại hóa chất keo tụ nhằm kết dính các cặn lơ lửng có trong nước thành các bông có kích thước lớn dần.Tùy vào công nghệ tách cặn được sử dụng như thế nào để có được loại hóa chất keo tụ phù hợp. Sauk hi được hòa trộn và phản ứng với hóa chất, để tách các bông cặn keo tụ ra khỏi nước, trong xử lý nước thải tái chế giấy, người ta có thể sử dụng 2 phương pháp sau:
* Phương pháp lắng trọng lực: Sử dụng các bể lắng truyền thống để tách cặn, trong đó phần cặn nặng sẽ được kéo xuống đáy bể và hố thu gom nhờ trọng lực, phần nước trong sẽ đi lên và được thu bởi các máng thu đưa sang các công trình tiếp theo.
* Phương pháp tuyển nổi: Khác với bể lắng truyền thống, phương pháp tuyển nổi tách các bông cặn trong nước bằng cách tạo ra các bọt khí với kích cỡ siêu nhỏ (cỡ micromet), các bọt khí siêu nhỏ này khi kết hợp với các bông cặn tạo thành một hệ khối có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, do vậy chúng nổi lên trên mặt nước và được thu gom tách loại ra khỏi nước, phần nước trong, ngược lại so với phương pháp lắng lại được thu ở phần dưới đáy bể hoặc giữa và đưa sang công trình xử lý tiếp theo.

+ Xử lý sinh học: Theo nghiên cứu thành phần của nước thải tái chế giấy, dòng thải hỗn hợp từ nước thải tái chế giấy có các thành phần đặc trưng như BOD₅, COD, SS rất lớn, vượt tiêu chuẩn hàng chục đến hàng trăm lần, trong khi các chỉ tiêu dinh dưỡng như T-N, T-P lại hầu như rất thấp, do vậy cần phải tính đến vấn đề bổ sung dinh dưỡng cho nước thải trong quá trình xử lý sinh học. Với các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ tương đối cao, nước thải cần phải xử lý qua hai khâu riêng biệt:
– Xử lý yếm khí: Tạo môi trường yếm khí, bổ sung một phần dinh dưỡng cho nước thải nhằm xử lý BOD, COD trong nước. Đặc trưng của quá trình yếm khí là thời gian lưu nước lớn, do vậy kích thước công trình xử lý tăng lên, đồng thời cần phải đảm bảo điều kiện ổn định về nhiệt độ nước thải.
– Xử lý hiếu khí (quá trình bùn hoạt tính): Để đưa các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ về mức tiêu chuẩn cho phép cần phải có quá trình xử lý hiếu khí. Trong môi trường hiếu khí, các vi sinh vật sử dụng khí hoạt động mạnh sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải cho quá trình tăng trưởng, phân ly của mình, điều đó giúp làm giảm nồng độ hữu cơ trong nước. Khí phải được cấp liên tục, thường xuyên để giúp các vi sinh vật hoạt động ổn định. Có rất nhiều phương pháp bùn hoạt tính khác nhau có thể được sử dụng như các quá trình bùn hoạt tính trong bể Aeration, Kênh ô xy hóa tuần hoàn, SBR,…
+ Kết thúc: Quá trình này là tập hợp các khâu làm sạch cuối cùng nhằm đảm bảo các chỉ tiêu quy định trong tiêu chuẩn trước khi xả nước thải ra nguồn tiếp nhận ngoài môi trường. Các khâu bao gồm:

Ngoài ra, tùy vào mức độ xử lý yêu cầu mà người ta còn có thể sử dụng bổ sung một số công trình nhằm làm sạch triệt để nước thải cho mục đích tái sử dụng hoặc xả thải an toàn ra các nguồn tiếp nhận có ý nghĩa quan trọng về du lịch, văn hóa,… Sử dụng hệ thống bể lọc cát, than hoạt tính,… nhằm loại bỏ các hợp chất AOX (có thể có). Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý này có thể tái sử dụng cho mục đích sản xuất tại các xưởng, xí nghiệp giấy. Tuy nhiên xử lý cấp cao này sẽ khiến chi phí giá thành sản xuất xử lý nước thải tăng lên rất nhiều.

Xử lý cơ học nhằm mục đích
–  Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải.
–  Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ tinh.v.v…
–  Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
–  Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hoá lý và sinh học .

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác hoặc thiết bị nghiền rác. Tại đây, các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây, bao nilông, đá cuội,… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn. Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí.
Thiết bị nghiền rác có thể thay thế song chắn rác, được dùng để nghiền, cắt vụn rác ra các mảnh nhỏ hơn và có kích thước đều hơn, không cần tách rác ra khỏi dòng chảy. Rác vụn này được giữ lại ở công trình phía sau như bể lắng cát, bể lắng đợt 1. Thiết bị này có bất lợi khi rác nghiền chủ yếu là vải vụn vì có thể gây nguy hại đến cánh khuấy, tắc nghẽn ống dẫn bùn, hoặc dính chặt trên các ống khuếch tán khí trogn xử lý sinh học.

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội, xỉ lò hoặc các loại tạp chất vô cơ khác có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát thường có 03 loại : (1) lắng cát ngang; (2) lắng cát thổi khí; (3) lắng cát xoáy.
Trong bể lắng cát ngang dòng chảy theo hướng ngang với vận tốc không vượt quá 0,3 m/s. Trong bể lắng cát thổi khí, khí nén được đưa vào một cạnh theo chiều dài tạo dòng chảy xoắn ốc, cát lắng xuống đáy dưới tác dụng trọng lực. Bể lắng cát xoáy có dạng trụ tròn, nước thải được đưa vào theo phương tiếp tuyến tạo nên dòng chảy xoáy, cát tách khỏi nước lắng xuống đáy dưới tác dụng của trọng lực và lực ly tâm.

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải, cặn hình thành  trong quá trình keo tụ tạo bông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành : bể lắng ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang  qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,5 – 2,5 giờ. Đối với bể lắng đứng, nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động trong khoảng 0,75 – 2 giờ.

Lọc được ứng dụng để tách  các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể loại được bằng phương pháp lắng. Quá trình lọc ít khi sử dụng trong xử lý nước thải, thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.
Trong các hệ thống xử  lý nước thải công suất lớn không sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc thông dụng nhất là cát. Kích thước hiệu quả của hạt cát thường dao động trong khoảng 0,15 mm đến vài mm, kích thước lỗ rỗng thường có giá trị nằm trong khoảng 10 – 100 mm. Kích thước này lớn hơn nhiều so với kích thước của nhiều hạt cặn nhỏ cần tách loại, ví dụ như vi khuẩn (0,5 – 5mm) hoặc vi rút (0,05 mm). Do đó, những hạt này có thể chuyển động xuyên qua lớp vật liệu lọc. Trong quá trình lọc, các cặn bẩn được tách khỏi nước nhờ tương tác giữa các hạt cặn và vật liệu lọc theo cơ chế sau :

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10^-4 mm thường không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng trong nước, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kể. Do đó, các bông cặn mới tạo thành ­dễ dàng lắng xuống ở bể lắng. Để thực  hiện quá trình keo tụ, người ta cho vào trong nước các chất keo tụ thích  hợp như : phèn nhôm Al₂(SO₄)₃, phèn sắt loại FeSO₄, Fe₂(SO₄)₃ hoặc loại FeCl₃. Các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan.
Dùng phèn nhôm : Khi cho phèn  nhôm vào nước chúng phân li thành các ion Al³⁺, sau đó các ion này bị thủy phân thành Al(OH)₃
Al³⁺ + 3H₂O  =  Al(OH)₃ + 3H⁺
Trong phản ứng thủy phân trên, ngoài Al(OH)₃ là nhân tố quyết định đến hiệu  quả keo tụ được tạo thành, còn giải phóng ra các ion H⁺. Các ion H⁺ này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước (được đánh giá bằng HCO₃^–). Trường hợp độ kiềm tự  nhiên của nước thấp, không đủ để trung hòa  ion H⁺ thì cần phải kiềm hóa nước. Chất dùng để kiềm hóa  thông dụng nhất là vôi (CaO). Một số trường hợp khác có thể dùng sôđa (Na₂CO₃) hoặc xút (NaOH). Thông thường phèn nhôm đạt hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5,5 – 7,5.
Dùng phèn sắt(II) : Phèn  sắt (II) khi cho vào nước phân ly thành Fe²⁺ và bị thủy phân thành Fe(OH)₂
Fe²⁺ + 2H₂O  =  Fe(OH)₂ + 2H⁺
Fe(OH)₂ vừa tạo thành vẫn còn độ hòa tan trong nước lớn, khi trong nước có ôxy hòa tan,  Fe(OH)₂ sẽ bị ôxy hóa thành Fe(OH)₃
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O =  4Fe(OH)₃
Quá trình ôxy hóa chỉ diễn ra tốt khi pH của nước đạt được trị số từ 8 – 9 và nước phải có độ kiềm cao. Vì vậy, thường dùng loại phèn này khi cần kết hợp vôi làm mềm nước.
Dùng phèn sắt (III) : Phèn sắt (III) loại FeCl₃ hoặc Fe₂(SO₄)₃ khi cho vào nước phân ly thành Fe³⁺ và bị thủy phân thành Fe(OH)₃
Fe³⁺ + 3H₂O  =  Fe(OH)₃ + 3H⁺
Vì phèn sắt (III) không bị ôxy hóa nên không cần nâng cao pH của nước như sắt (II). Phản ứng thủy phân xảy ra khi pH > 3,5 và quá trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóng khi pH = 5,5 – 6,5.

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên  bề mặt. Tùy theo phương thức cấp không khí vào nước, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng sau :

Công nghệ tuyển nổi áp lực được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý nước thải, bao gồm các ngành:
–  Xử lý nước thải sản xuất giấy và bột giấy
– Loại bỏ dầu mỡ, váng nổi từ nước thải của các khu vực thương mại, nhà hàng, quán ăn tập trung.
–  Xử lý nước thải sản xuất thực phẩm, giết mổ gia súc.
Hóa chất keo tụ được sử dụng để tăng kích thước của các chất rắn trong nước, tạo điều kiện tiếp xúc giữa bông cặn và bọt khí siêu mịn tạo thành hỗn hợp dễ dàng tách ra khỏi nước bởi lực nổi.

* Ưu điểm của công nghệ Tuyển nổi áp lực trong xử lý nước thải giấy:
–  Dễ dàng vận hành và có chi phí vận hành thấp.
–  Công nghệ tuyển nổi cho hiệu suất tách cặn nhẹ cao hơn so với công nghệ lắng truyền thống nhiều lần, do vậy cho phép tiết kiệm khối tích công trình xử lý.

* Giới hạn
–   Công nghệ Tuyển nổi không thể loại bỏ hoàn toàn được các chất ô nhiễm hòa tan
–  Cần thiết phải xây dựng bể điều hòa để cân bằng lưu lượng nước đi vào bể tuyển nổi nhằm đảm bảo sự hoạt động ổn định của công trình

* Đối với công nghệ xử lý nước thải ngành giấy, nước thải chứa nhiều bột giấy có trọng lượng nhẹ, lơ lửng trong nước. Do vậy công nghệ tuyển nổi áp lực kết hợp keo tụ là phương án công nghệ được sử dụng rộng rãi ở trên thế giới và tại Việt Nam.

Phương pháp hấp phụ được ứng dụng rộng rãi để làm sạch nước thải triệt để khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học, cũng như khi nồng độ của chúng không cao và chúng không bị phân hủy bởi vi sinh vật hay chúng rất độc. Hấp phụ được ứng dụng để khử độc nước thải khỏi thuốc diệt cỏ, trừ sâu, thuốc sát trùng, phenol, các chất hoạt động bề mặt…Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao (80 – 95%), có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải và đồng thời có khả năng thu hồi các chất này.

Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha không hòa tan là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc pha lỏng. Dung chất (chất bị hấp thụ) sẽ đi từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất trong dung dịch đạt cân bằng. Các chất hấp phụ thường sử dụng :
–  Than hoạt tính.
–  Tro, xỉ, mạt cưa.
–  Silicagen, keo nhôm.

+  Phương pháp trung hòa
Nhằm trung hòa nước thải có pH quá cao hoặc quá thấp, tạo điều kiện cho các quá trình xử lý hóa lý và sinh học :
H⁺ + OH^– ® H₂O
Mặt dù quá trình rất đơn giản về mặt nguyên lý, nhưng vẫn có thể gây ra một số vấn đề trong thực tế như : giải phóng các chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm sét rỉ thiết bị máy móc, …
Vôi (Ca(OH)₂) thường được sử dụng rộng rãi như một bazơ để xử lý các nước thải có tính axit, trong khi axit sulfuric (H₂SO₄) là một chất tương đối rẻ tiền dùng trong xử lý nước thải có tính bazơ.

+ Kết tủa hóa học
Kết tủa hóa học thường được sử dụng để loại trừ các kim loại nặng trong nước. Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để kết tủa các kim loại là tạo thành các hydroxide, ví dụ:
Cr³⁺ + 3OH^– ® Cr(OH)₃
Fe³⁺ + 3OH^– ® Fe(OH)₃
Phương pháp kết tủa hóa học hay được sử dụng nhất là phương pháp tạo các kết tủa với vôi. Soda cũng có thể được sử dụng để kết tủa các kim loại dưới dạng hydroxide (Fe(OH)₃), carbonate (CdCO₃), …Anion carbonate tạo ra hydroxide do phản ứng thủy phân với nước :
CO₃^2- + H₂O ® HCO₃^– + OH^–

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô như : H₂S, sulfide, ammonia, … dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại :
+ Phương pháp kỵ khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy.
Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :
Vi sinh vật
Chất hữu cơ                        CH₄ + CO₂ + H₂ + NH₃ + H₂S + Tế bào mới
Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 04 giai đoạn :
–   Giai đoạn 1 : Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
–   Giai đoạn 2 : Acid hóa.
–   Giai đoạn 3 : Acetate hóa.
–   Giai đoạn 4 : Methane hóa.
Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrate, cellulose, lignin, … trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mạch tạo thành các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H₂ và CO₂ . Vi khuẩn methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO₂ + H₂ , formate, acetate, methanol, methylamine và CO. Các phương trình phản ứng xảy ra như sau :
4H₂ + CO₂ ® CH₄ + 2H₂O
4HCOOH ® CH₄ + 3CO₂ + 2H₂O
CH₃COOH ® CH₄ + CO₂
4 CH₃OH ® 3CH₄ + CO₂ + H₂O
4(CH₃)₃N + H₂O ® 9CH₄ + 3CO₂ + 6H₂O + 4NH₃
+ Phương pháp hiếu khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy liên tục.
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 03 giai đoạn sau :

Ôxy hóa các chất hữu cơ :
Enzyme
C_xH_yO_z + O₂        —>             CO₂ + H₂O + DH

Tổng hợp tế bào mới :
Enzyme
C_xH_yO_z + O₂ + NH₃        -->        Tế bào vi khuẩn (C₅H₇NO₂) + CO₂ + H₂O – DH

Phân hủy nội bào :
Enzyme
C₅H₇O₂ + O₂      -->       5CO₂ + 2H₂O + NH₃ ±  DH

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí và hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình ôxy sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên.