活性污泥法由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）约在1913年于曼彻斯特的劳伦斯污水试验站发明并应用。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺被广泛应用于污水处理中。活性污泥法是一种污水生物处理技术，能从污水中去除溶解态和胶体态的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。

一、基本介绍

（1）活性污泥的定义

  活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体与污水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的具有很强吸附分解有机物能力和良好沉降性能的絮绒状污泥颗粒。

（2）活性污泥的性状

  从外观上来看，其像是矾花一样的絮绒颗粒。活性污泥又称生物絮凝体，絮凝体直径一般为0.02-0.2mm，在静置时可立即凝聚成较大的绒粒而下沉。

（3）活性污泥的颜色

  活性污泥颜色会因污水水质不同而异，一般为黄色或茶褐色；当供氧不足或出现厌氧状态时呈黑色；当供养过多营养不足时呈灰白色。

（4）活性污泥的组成

  活性污泥含水率很高，固体物质不到1%，由有机物和无机物两部分组成。有机物组成部分主要有栖息在活性污泥中的微生物群体（一个以好氧细菌为主的混合群体，包括原生动物、后生动物、细菌、真菌等。其中，正常活性污泥的细菌含量一般为107-108个/ml，原生动物一般为100个/ml）、由原污水挟入的难生物降解有机物以及微生物自身氧化残留物。无机物组成部分全部是由原污水挟入。其中，活性微生物群体是活性污泥的主要组成部分。

二、基本流程

  活性污泥法以污水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧条件下，连续地培养活性污泥，利用其吸附凝聚和氧化分解功能净化污水中有机污染物。活性污泥系统以曝气池和二次沉淀池为主体，此外还包括实现回流、曝气、污泥处置功能所需的辅助设施。

基本流程描述

  经过适当预处理的污水与回流污泥一起进入曝气池形成混合液，在曝气池中，回流污泥微生物、污水中的有机物以及经曝气设备注入曝气池的氧气三者充分混合，微生物以污水中的有机物惊醒新陈代谢，同时溶解氧被消耗掉，污水中的BOD得以降低，随后混合液流入二次沉淀池进行固液分离，流出的就是净化后的水。二次沉淀池底部经沉淀浓缩后的污泥大部分再经过回流污泥系统回到曝气池，其余的则以剩余污泥形式排出，进入另设的污泥处理系统进一步处置，以消除二次污染。

三、活性污泥净化反应过程

  活性污泥净化反应过程比较复杂，既有活性污本身对有机污染物的吸附、絮凝等物理、化学过程，也有活性污泥内微生物对有机污染物的生物转化、吸收等生物或生物化学过程，大致可以分为以下两个阶段。
      （1）初期吸附去除阶段

  在污水与活性污泥接触、混合后的较短时间内，污水中的有机污染物，尤其是呈悬浮状和胶体状态的有机物，表现出高的去除率。初期吸附过程进行的很快，一般在30min内便能完成。初期吸附速度主要取决于微生物的活性和反应器内水力扩散程度与水利动力学规律。一般，处于“饥饿”状态的内源呼吸期微生物，其吸附性最强。

  （2）代谢稳定阶段
        被吸附在活性污泥微生物细胞表面的有机污染物，在透膜酶的作用下，溶解态和小分子有机物直接透过细胞壁进入细胞体内，而胶体态和悬浮态的大分子有机物如淀粉、蛋白质等则先在细胞外酶一水解酶的作用下，被水解为溶解态小分子后再进入细胞体内，此时水解产生的部分溶解性简单有机物会扩散到混合液中，造成混合液BOD值升高。进入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下，被氧化分解为中间产物，有些中间产物合成为新的细胞物质，另一些则氧化为稳定的无机产物，如CO2和H2O等，并释放能量供合成细胞所需，这个过程即物质的氧化分解过程，也称稳定过程。在此过程中，不稳定的高分子有机物质通过生化反应被转化为简单稳定的低分子无机物质，混合液BOD逐渐降低。

四、活性污泥法工艺类型
        活性污泥法已有百年的历史，其工艺经历了不断的改进、革新和繁衍，在传统活性污泥工艺的基础上，出现了完全混合活性污泥工艺、吸附-再生活性污泥法工艺、AB工艺（即吸附-生物降解工艺）、氧化沟工艺、SBR工艺、多孔悬浮载体活性污泥工艺以及膜生物反应器（MBR）等众多活性污泥法工艺。下面主要介绍膜生物反应器工艺。

膜生物反应器是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理工艺。与传统活性污泥法相比，具有以下优点：

（1）设备占地面积小

（2）对于不同水质水量的进水，有稳定的出水水质

（3）操作简单、自动化程度高，便于管理

（4）剩余污泥量少，减少了污泥处理费用