经一级处理的含酚氰污水是基于某些专门培养的好氧微生物，在氧存在条件下能将酚氧化分解成二氧化碳和水，能将氰分解氧化成二氧化碳、铵盐和水。其过程是由物理化学作用和生物化学作用完成的。物理化学作用就是利用活性污泥对污水中的酚、氰等有机物质有很强的吸附能力，以使污水得到净化，此过程是在曝气池的吸附段完成的。生物化学作用的过程是：在有氧的条件下，好氧菌借其所分泌的酶(具有生物催化作用的活性蛋白质)将酚水中的胶体有机物分解为溶解性有机物，连同污水中原有溶解性有机物一起渗透过好氧菌的细胞膜入其内部，然后细菌经过其生活活动，将有机物氧化、分解并部分合成新细胞，最后在细菌体内酶的作用下，使有机物分解成二氧化碳和水，其反应过程大致如下：
酚类的氧化分解过程
氰化物氧化分解过程
生物化学过程主要是在曝气池再生段充分供氧条件下进行的。此过程中细菌利用分解有机物得到的能量和营养产物合成新的原生质，于是细菌逐渐长大、分裂，从而生成更多的细菌。由于菌体增多，活性污泥量也增长。如果有机物含氮、磷或硫，则将分别被氧化成硝酸盐、磷酸盐及硫酸盐。
生物氧化过程一般分两个阶段。在第一阶段中主要是有机物被氧化成二氧化碳、水和氨；第二阶段则主要是被转化成亚硝酸盐和硝酸盐。
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