传统的废水处理包括三个不同的步骤：一级、二级和。
1.初级处理包括通过沉淀或浮选去除固体。
2.二级处理涉及通过微生物分解去除有机物。
3.最后，处理是废水 再利用、回收或排放 到环境中时可能必须进行的任何额外处理。在初级污水离开初级处理后，它被引入一个专门设计的生物反应器，在那里有机物被细菌、藻类或真菌等微生物利用，用于好氧或厌氧废水处理。
二级处理 的选择可能取决于几个因素，如废水的性质、化学和生物需氧量 (COD 和 BOD)、能源需求、处理时间、投资、运营和维护成本、污泥产量、空间要求、所需的出水质量、和微生物浓度。最佳配置通常会结合使用这两种技术。当处理需要氧气时，好氧处理通常用于有效处理低浓度废水（COD <1000 mg/L）。而厌氧处理通常用于处理有机负荷较高（COD > 4000 mg/L）的废水。
好氧处理利用氧气和细菌生物质将有机物和其他污染物（如氮和磷）同化为二氧化碳、水和其他 生物质 。另一方面，顾名思义，厌氧处理在没有氧气的情况下分解有机杂质以产生甲烷、二氧化碳和其他生物质。 质量流量和仪表 对于在有氧过程中实现快速、准确和稳定的空气和氧气流量至关重要。质量流量计可用于监测厌氧过程中甲烷和二氧化碳的快速、准确和稳定的流量。
与厌氧处理工艺相比，好氧处理具有一些明显的优势。这些包括减少气味（由于不产生硫化氢或甲烷）和更好的营养物去除功效（促进直接排放到地表水或消毒）。然而，好氧处理确实有几个缺点。氧化是一种能源密集型过程，严重增加了该过程的整体能源消耗、效用和维护成本。微生物无法消化的固体废物通常会以生物固体的形式沉淀下来。这些生物固体需要 适当的处理， 增加了公用事业和维护成本。
另一方面，厌氧废水处理工艺与需氧处理工艺相比具有许多优点。厌氧处理过程中产生的沼气可用作可再生能源（天然气/甲烷）。这也会产生非常低的污泥，可脱水并完全稳定以供处置。与大多数需氧处理工艺相比，这使得它更便宜、更简单、更灵活。
由于这两种方法各有优缺点，因此通常采用厌氧和好氧处理工艺的组合来实现废水的有效处理。进入好氧反应器的废水通常会在厌氧反应器中进行预处理，以节能、经济的方式满足废水达标排放要求。
| 范围 | 好氧处理 | 厌氧处理 |
| 应用 | 中低浓度废水（<1000 ppm），例如。市政污水、炼油厂废水等。 | 中高浓度废水 (>4000 ppm) 例如。食品饮料行业废水 |
| 投资费用 | 比较高 | 回报相对较低 |
| 能源消耗 | 比较高 | 相对较低 |
| 设备体积 | 比较大 | 相对小巧紧凑 |
| 净污泥产量 | 比较高 | 相对较低 |
| 后处理 | 典型的直接放电 | 需满足废水达标排放要求 |
| 技术工艺 | 活性污泥法 (ASP)、滴滤器和旋转生物接触器 (RBC) | 厌氧消化器 (AD)、连续搅拌釜反应器 (CSTR)、序批式反应器 (SBR)、上流式厌氧污泥床 (UASB) 反应器 |
| * 产生的 CH4 可用于产生能量 | ||
在过去的几十年里，生物反应器在废水处理过程中的使用已经从一种高端的新技术转变为一种标准的污水处理工艺。 优化这些系统的一个关键策略是测量输入和/或输出气体，以便有效地理解和控制过程。 好氧与厌氧废水处理工艺的精确使用取决于每个设施的独特因素，质量流量的计量对于了解如何最好地利用可用工具来提供最佳处理方案至关重要。