參與活性汙泥處理的微生物，在其生命活動中需要從周圍環境吸收所必需的營養物質，這裏包括碳源、氮源、無機鹽及某些生長素等。待處理的汙水中必須含有這些物質。生活汙水可爲活性汙泥微生物提供佳的營養源，其BOD: N: P=100: 5: 1，汙水經過初次沉澱或水解酸化等工藝處理後，BOD有所降低，N與P含量的相對值提尚。
(1)碳是構成生物細胞的重要物質，參與活性汙泥處理的微生物對碳的需求量很大。一般BOD5不應低于100mg/L。
(2)氮是組成微生物細胞內蛋白質及核酸的重要元素。生活汙水中氮源是充足的無需另外投加，但工業廢水則未必滿足，必要時需投加尿素、硫酸铵等物質。
(3)磷是合成核蛋白、軟磷脂及其他磷化合物的重要元素，在微生物的代謝及物質轉化中具有重要作用。磷的不足將影響酶的活性，從而使微生物的生理活動受到影響。
(4)鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等對微生物的生理活動也有重要影響。微量元素對微生物的生理活動有刺激作用，但對其的需求量很少。一般情況下，對生活汙水、城市汙水及絕大部分工業有機廢水進行生物處理時，都無需另行投加。
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