Theo đà phát triển kinh tế của đất nước, lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp ngày càng gia tăng. Nếu không được xử lý triệt để, nước thải có khả năng gây ô nhiễm nghiêm trọng các nguồn tiếp nhận và sẽ tác động xấu đến chất lượng sống của con người; do đó, việc xử lý nước thải không chỉ được giới chuyên môn quan tâm mà còn lôi cuốn được sự chú ý của toàn xã hội.

Có nhiều giải pháp khắc phục ô nhiễm do nước thải: 

1) Áp dụng các công nghệ sản xuất mới không có hoặc có ít nước thải; 

2) Triệt tiêu hoàn toàn hoặc giảm thiểu nước thải sản xuất bằng cách thực hiện chương trình sản xuất sạch hơn; 

3) Áp dụng các hệ thống sử dụng nước tuần hoàn, quay vòng nước - tái sử dụng trong quy trình sản xuất; 

4) Xử lý triệt để dòng nước xả thải.

Có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau: phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học, phương pháp nhiệt… nhưng thành công và phổ biến nhất là phương pháp xử lý hóa sinh, do công nghệ đơn giản và chi phí vận hành thấp nhờ dựa vào tác nhân chủ đạo là các vi sinh vật trong bùn hoạt tính hoặc màng sinh học, có thể hình thành dễ dàng trong nước thải. Phương pháp sinh hóa cho phép xử lý nước thải chứa chủ yếu các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (BOD): chất béo, dầu mỡ động thực vật và các cacbohydrat.

Các tài liệu giảng dạy về áp dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước thải ở nước ta cho đến nay còn rất hiếm hoi. Đặc biệt là các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, các trường hợp ứng dụng thực tế, các công trình khử các chất dinh dưỡng và các quy trình công nghệ tiên tiến kết hợp nhiều quá trình sinh học trong cùng một thiết bị… chưa được công bố rộng rãi. 

Tài liệu này nằm trong đề án “Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân” của Bộ GD & ĐT, nhằm phục vụ cho các đối tượng gồm sinh viên ngành công nghệ và kỹ thuật môi trường, với các bậc đào tạo từ Cao đẳng, Đại học cho đến Cao học. Ngoài ra, giáo trình này có thể là tài liệu tham khảo quý giá cho các cán bộ kỹ thuật chuyên về thiết kế và vận hành các hệ thống xử lý nước thải.

Nội dung của giáo trình gồm bốn phần chính:

1) Giới thiệu cơ sở khoa học của quá trình sinh học trong xử lý nước thải với tác nhân chính là các vi sinh vật và động học quá trình tăng trưởng của chúng;

 2) Giới thiệu các phương pháp sinh học được ứng dụng trong xử lý nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học như: quá trình kỵ khí, quá trình hiếu khí trong các điều kiện tăng trưởng lơ lửng hoặc tăng trưởng bám dính và các hồ sinh học; 

3) Trình bày các quy trình xử lý nước thải bậc cao, khử nitơ, photpho bằng vi sinh vật, các quy trình sinh học lai ghép có hiệu quả xử lý cao, tải trọng cao, chi phí thấp và đồng thời có khả năng chịu sốc tải nhờ sự cộng sinh của các loài vi sinh vật khác nhau; 

4) Giới thiệu các công trình ứng dụng sinh học trong xử lý một số loại nước thải điển hình đã đuợc nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc triển khai thành công trong thực tế của khoa Môi trường, Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh và các quy trình công nghệ xử lý nước thải tập trung đang áp dụng tại các khu công nghiệp.