Los procesos de tratamiento biológico de aguas residuales, en principio, están diseñados para eliminar la materia orgánica que se encuentra en las aguas residuales tanto disuelta como suspendida.

Es necesario optimizar las condiciones medioambientales para facilitar el crecimiento de los microorganismos, los cuales utilizan a la materia orgánica para crecer y desarrollarse alimentándose de la misma.

El tratamiento biológico de aguas residuales también es capaz de eliminar otros materiales del agua como sólidos suspendidos, nitrógeno, fósforo, metales pesados y xenobióticos.

En general el tratamiento biológico es el método más eficiente y económico de eliminar contaminación orgánica en las aguas residuales.

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