（1）污水生物处理的基本原理是什么？
微生物分为好氧微生物，厌氧微生物以及兼性微生物。

废水中的有机物、氮、磷等物质对人类来说是污染物质，但是对微生物来说是营养物质。

生物处理就是借助于微生物的新陈代谢活动，使有机污染物转化成为稳定的无害物质，氮、磷得到释放或富集，从而从废水中去除的过程。

（2）污水生物处理可能会面临怎样的挑战？为什么？
①水质波动大受污水收集系统质量及服务区功能调整的影响，污水厂进水水质波动大，生产普遍受水质冲击负荷影响。

水质的波动有可能会影响微生物的生存状态。

②排放标准不断提高过去大多数污水厂执行《污水综合排放标准》( GB 8978—1996) 一级标准或《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918—2002) 一级B 标准，近年来，标准提高至一级A 甚至类似《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002) Ⅲ类、Ⅳ类标准，如江苏省排放标准《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》( DB 32 /1072—2018) 、北京地方标准《水污染物综合排放标准》( DB 11 /307—2013)。

高排放标准使得污水处理流程加长、处理单元及管理环节增多。

排放标准越高，污染物去除率要求越高，特别是氮、磷的去除，常规的二级生物处理已不能满足排放要求，必须通过强化生物处理、增加物化处理才能满足高排放标准。

为确保出水水质、合理控制生产成本，需调整进水、进泥点、供氧量、回流量、碳源及药剂投加量、处理流程以应对水质水量变化，要求管理者具有较高的专业技术水平，而新工艺新技术在使用过程中有待进一步总结完善，亦加大了管理难度。

③抗生素污染（以环丙沙星为例）CIP 短期/长期暴露对污泥活性及污泥生物细胞完整性无显著影响，但长期暴露会显著提高活性污泥沉降性能．通过CIP对生物脱氮除磷的影响实验得出，活性污泥短期暴露在CIP 环境中，对废水生物脱氮除磷无明显影响．长期暴露会降低氮和磷的去除效率，并且随着CIP 浓度的升高，抑制作用逐渐增强．长期CIP暴露实验中，随着CIP 浓度的升高，单位周期内糖原质的补充及PHA 的转化过程受到抑制，导致细胞生长，以及磷的吸收、硝化及反硝化过程能量供给不足，并且抑制了NIＲ与PPK的活性，从而导致脱氮除磷效率降低。

④产生耐药菌和抗性基因从微生物生物安全的角度，制药、畜禽养殖和医院等废水或废弃物中的残留抗生素进入生物处理系统中会导致水处理细菌产生次生风险因子——抗生素耐药细菌（antibiotic resistant bacteria, ARB）和抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs，在动物和临床研究中通常称为耐药基因）[2]。

环境中的耐药细菌是抗性基因的重要储藏库，并且抗性基因有可能通过细菌间的水平转移传播到致病菌，对人体健康造成潜在威胁。

⑤产生全氟化合物的风险随着大量化学品进入环境，生物处理过程中某些化学物质（例如全氟化合物的前体物）会产生次生风险因子（全氟化合物），可能导致生态和健康危害。

参考文献
[1]刘向荣,简德武,简爽.高排放标准下城镇污水处理厂的提标改造探讨[J].中国给水排水,2019,35(20):19-25.
[2]邹高龙,刘志文,董洁平,卜跃先,陈浩,安贞煜,凌尚,牛钱钱,王冬波.环丙沙星在污水处理过程中的迁移转化及对污水生物处理的影响[J].环境科学学报,2019,39(02):308-317.
[3]张昱,田甜甜,马春萌,杨敏.生物处理过程次生风险的产生与控制研究进展[J].生物产业技术,2019(02):28-37.。