廢水中凡是能延緩或完全抑製微生物生長的化學物質，統稱為有毒有害（hài）物質，簡稱毒物。這些毒物，從化學性質上來分可劃（huá）分為有機物和無機物兩大類。從處理（lǐ）的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉（zhuǎn）化的物質(如H2S、苯（běn）酚等，或稱非穩定性毒物)和不能被生物處理段去除、轉化的物質(如NaCl、汞、銅等，或稱穩定性毒物)兩大類。
毒物對微生物的作用機製主要（yào）有如下（xià）方式（shì）：
1、損傷細胞結構成分和細胞外膜。如：70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達到殺菌作用;酚、甲酚、表麵活性劑作用於細胞外膜，破壞細（xì）胞膜的（de）半透性。
2、損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬（shǔ）(銅、銀、汞等)對酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的（de）濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合（hé），並（bìng）改變這些蛋白質的三級和四級結構（gòu）。
3、競爭性（xìng）抑製作用。當廢水中存在一種化學結構與代（dài）謝物質相（xiàng）類似的有機物時便會發生。因為二者都能在酶（méi）的活性中心與酶（méi）相結合，它（tā）們的競爭將抑製（zhì）中（zhōng）間產物的形成，使酶的（de）催化反應速率降低。
4、對（duì）細胞成分合成過程的抑製作（zuò）用。當（dāng）某些化學物質的結構（gòu）類似於（yú）細胞成分的結構時，它們便會（huì）被細（xì）胞吸收並同化，結（jié）果是合成無功能（néng）的輔酶或導致生長停（tíng）止。這種作用最典型（xíng）的例子便是磺胺（àn）酸。
5、抗生（shēng）素對核酸（suān）的抑製作用。不少抗生素能專一地抑製原核生物的蛋白質合成，如鏈黴素會抑製氨基酸（suān）正確結合於多（duō）肽上。
6、抗生素對核酸的抑製作用。如絲裂黴係C會選擇性地阻止DNA的合成，從而抑製微生物的（de）生長（zhǎng）。
7、對細胞（bāo）壁合成的（de）抑製作用。如（rú）青黴素便（biàn）是通過幹擾細胞壁的合（hé）成（chéng）從而達到抑製微（wēi）生物生長的效果。
菌種承受（shòu）毒物的能（néng）力及菌種馴化法
微生物（wù）中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株，有的甚至能（néng）利用（yòng）它們作（zuò）為能源。化學物質對微生物（wù）的抑製作用與其濃度有直接關係，並隨微生物的馴化而發生變化，經過（guò）馴化的微生物（wù）對有毒物質的適應能力（lì）將（jiāng）逐步加強（qiáng）。微生物（wù）這種巨大的適應性(變異性)是由它們的小體積決（jué）定的。如一個微球細胞僅（jǐn）具有約（yuē）100 000個蛋白質（zhì）分子所能容納的（de）空間，如此小的（de）體積決定了那些近期用（yòng）不（bú）著的酶（méi）是（shì）不能儲備的，許多分解代謝（xiè）酶類隻有當存在（zài）合適的基質時才會產生。在某些條件下這類可誘導（dǎo）的（de）酶可占蛋白質總含量的10%.正是微生物的這種變異性，才使生（shēng）物法處理含毒有（yǒu）機廢水成為可能。但任何微生物（wù）承受毒物的能力都是有一定的極限的(此時的（de）濃度叫極（jí）限（xiàn）允許濃度)，正（zhèng）是這種（zhǒng）極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要（yào）一定的預處理。
微生物由於其體積的（de）細小，而具有巨大的適應性(變異)。因此可（kě）以采用人工改變微生物生活環境的方（fāng）法進行誘（yòu）導變異，讓微生（shēng）物（wù）直接適應原水中毒（dú）物濃度（dù）或（huò）提高微生物對毒物的去除能（néng）力。這種方法對穩定性毒（dú）物及非穩定性毒物均適用，是處理含毒有機廢水的一種基本方法。
在城市（shì）生活汙水處理廠中，當進水中酚的濃度（dù）突然增加到50 mg/L時，便會對生物處理係統產（chǎn）生巨大的破壞作用。嚴重時，會導（dǎo）致全係統的崩潰。可是，某焦（jiāo）化廠采用適應性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法，使微（wēi）生物內的酶（méi）逐步適應了這種（zhǒng）毒物（wù）的大量存在，便將這（zhè）種毒物（wù）當成其底（dǐ）物而加以分解吸收。實際運行表明，進水中酚的平均濃度為117.5 mg/L時，酚（fēn）的去除率高達99.6%.
含酚廢水處理是應對一種不穩定性毒物的例子，當毒物很穩定時，亦可采用這種馴化方法（fǎ）以提高微（wēi）生物對毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須（xū）滿足最終出水排放標準或另外采取其它措施加以控製。
預處理方法
馴化是生物（wù）處理法中應對毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都（dōu）是（shì）有一定的（de）極限的，毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預處理。目前，預處理法主要有（yǒu）稀釋法、轉化（huà）法（fǎ）和分離法（fǎ）。
稀釋法
汙水中的（de）毒物之所以成為毒物，是與其濃度有（yǒu）關的。當其濃度超過某一極限允許濃度（dù）時，毒物就成為毒物;在極限允許（xǔ）濃度以下時，毒物就不表現出毒性甚至成為營（yíng）養。當廢水中毒（dú）物濃度超過生物處（chù）理的極限允許濃度時，為保證（zhèng）生物處理的正常進（jìn）行，可采用簡單的稀釋法，將廢（fèi）水中毒（dú）物濃度降低到（dào）極（jí）限濃度以下。
根據廢水中毒物的穩定或非穩定（dìng）性質，結合實（shí）際情況，可采取3種不同的（de）稀釋法：汙水稀釋法，處理出水稀釋（shì）法，清水稀釋（shì）法（fǎ）。
(1)汙水稀釋法。不同的汙水中所含（hán）的物質不同，將它們混合起來，彼此稀釋，可將毒（dú）物濃度降（jiàng）低到極限允許濃度以下，這便是汙水稀釋法。它最簡單、最經濟，是（shì）首選方法，不論毒物的性質是穩定或非穩定均適用（yòng）。少量的工業廢水混（hún）入大量的城市汙水中，幾（jǐ）乎所有的毒物濃度都（dōu）會被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業廢水彼此間混合後，毒物濃度仍有可能在極限允許（xǔ）濃度以上，仍需繼續（xù）采取其它措施。
汙水稀釋法除了上（shàng）麵所說的（de）不同單位所排廢水之間的大稀釋外，還有同一工廠不同車間所排（pái）廢水之（zhī）間（jiān）的小稀釋。比如（rú），製革工廠中，脫毛工段所排的灰堿（jiǎn）廢水中S2-的濃度高達1 000 mg/L以上，但脫毛工段所排的灰堿廢水隻（zhī）占全廠總排水量的5%左右，隻要建一較大的調節（jiē）池(停留時間HRT一般在12 h左右)，不同工段所排廢水在此攪拌混合後，總出水中S2-的濃度便可降（jiàng）低到100 mg/L以下。這對（duì）後續處理非常有利。
(2)處理出水稀釋法。這種方法隻（zhī）適用於廢水中的毒物為非穩定這一單一情況。處理出水稀釋（shì）法又有兩種：①曝氣池池型采用完全混合式;②處理出水回流稀釋法（fǎ）。出於經（jīng）濟方麵的考慮，汙水稀釋（shì）法應是首選。
(3)清水稀釋（shì）法。這種方法隻有在廢水中（zhōng）的毒物為（wéi）穩（wěn）定性毒物，不能采用處（chù）理（lǐ）出水稀釋，工廠內部（bù）及其附（fù）近又沒有其它廢（fèi）水可以用（yòng）來（lái）稀釋它，而且這種毒物又（yòu）不能采用分離法或轉化（huà）法去除時才能（néng）使用。這是由於（yú）這種方（fāng）法的不經濟性。采用（yòng）清水（shuǐ）稀釋本（běn）身就要花費大量的水費（fèi）;原水（shuǐ）采用大量的清水稀釋後，處理投（tóu）資和運行費都要增加（jiā）。隨著環境管理的加強，已由濃度排放控（kòng）製過（guò）渡到排放總量控製。
轉化法
化學物質隻有在（zài）特定的情況下才會表現毒性，比如，硝基苯毒性較（jiào）大，轉化為苯胺後（hòu），毒性就大為降低。Cr6+的毒性很（hěn）大，可是被還原為Cr3+後，毒性就大為降低。所（suǒ）以，可以通過（guò）化學（xué）方法，將有機廢水（shuǐ）中的毒物轉化為無毒或毒性較低的物質，以保證生物處理的正常進（jìn）行。這種方（fāng）法對穩（wěn）定性毒物或非穩定性毒物均適用。采用這種方法一定要（yào）注意兩個問題：①轉化後（hòu），穩定性毒物的濃度必須在（zài）生物處理極限允許濃度以（yǐ）下，非穩定性毒物（wù）的（de）濃度必須保證生物處理的正常運行;②最終出水中，毒物濃度也應滿足排放標準。
分（fèn）離法
利用分離的手段（duàn），將廢水中（zhōng）的毒物（wù）轉（zhuǎn）移到氣相或固相中去（qù），以保證廢（fèi）水生物處理的正常運轉，這便是分離法的原理。此法對（duì）穩（wěn）定性或非穩定性毒物均適用。采用這種方法（fǎ）時（shí）應（yīng）注意如下幾點：
①分離（lí）後，廢水（shuǐ）中（zhōng）穩定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物（wù）處理的正常運行;
②必須保（bǎo）證最終（zhōng）出（chū）水各項指項(包括毒物)達到國家排放標準;
③轉（zhuǎn）移到氣相或（huò）固相（xiàng）的毒物（wù）必須進行妥善處（chù）理，不允許出（chū）現二（èr）次汙染。
