活性污泥是微生物群落及其附着的有机和无机物质的总称。英国的克拉克和盖奇于1912年发现，活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，活性污泥主要用于处理污水和废水。活性污泥法是一种利用悬浮微生物絮体对有机废水进行好氧处理的方法。

活性污泥是一种好氧生物处理方法。活性污泥的基本概念是由英国的克拉克和盖奇于1912年发现的。当它们长时间曝气时，会产生污泥，水质会得到明显改善。然后阿登和洛克特研究了这个现象。
充气试验在瓶中进行。每天测试结束时瓶子被清空，第二天再次开始。他们无意中发现，由于瓶子清洁不完善，污泥附着在瓶壁上时，处理效果更好。认识到留在瓶壁上的污泥的重要性，他们称之为活性污泥。
然后在每天做完实验之前，他们把曝气后的污水静态沉淀，只倒上层的纯净水，把瓶底的污泥留到第二天，大大缩短了污水处理时间。
1916年，第一座活性污泥污水处理厂就是利用这一实验过程建成的。在显微镜下观察这些棕色絮状污泥，可以看到大量的细菌、真菌、原生动物和后生动物，构成了一个独特的生态系统。正是这些微生物(主要是细菌)代谢和繁殖污水中的有机物，降低了污水中有机物的含量。
它是如何工作的：
活性污泥中的复杂微生物和废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。异养细菌和腐生真菌最先承担净化任务，细菌尤其是球形细菌起着最关键的作用。运行良好的活性污泥是以丝状菌为骨架的球形细菌组成的胶束。随着活性污泥的正常运行，细菌繁殖并开始生长原生动物，原生动物是细菌的主要捕食者。活性污泥中常见的原生动物包括鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和草虫。活性污泥成熟时，固定纤毛虫和种类占优势；后生动物是细菌的次生捕食者，如轮虫、线虫等，只有溶解氧充足时才能出现。因此，当后生动物出现时，表明处理后的水质有所改善。其性能指标包括:混合液悬浮物(MLSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指数[污泥体积指数(SVI)、污泥密度指数(SDI)。
微生物群落主要包括细菌、原生动物和藻类，其中细菌和原生动物是两大类。活性污泥的性能指标包括:混合液悬浮物(MLSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指数[污泥体积指数(SVI)、污泥密度指数(SDI)。
混合液体悬浮固体(MLSS)，也称为混合液体污泥浓度，表示曝气池中单位体积混合液体中所含活性污泥固体的总重量，即MLSS=马+米+米+米。
具有代谢功能活性的微生物种群；
me——微生物(主要是细菌)内源性代谢和自氧化的残余；
难被细菌降解和原污水携带的Mi-惰性有机物；
Mii-污水携带的无机物。
单位为mg/L混合溶液，或g/L混合溶液、g/m3混合溶液、kg/m3混合溶液。
混合液体挥发性悬浮固体(MLVSS)表示混合液体活性污泥中有机固体物质的浓度，即。
MLVSS=Ma+Me+Mi
MLVSS与MLSS的比值以f表示，即
f=MLVSS/MLSS
正常情况下f值相对固定，对于生活污水，f值在0.75左右。以生活污水为主体的城市污水也具有同样的价值。
以上两个指标不能准确表达活性污泥的微生物生物量，只能表达活性污泥的相对值。然而，由于其测定简单易行，在活性污泥处理系统的设计和运行中得到广泛应用。
污泥的沉降速度也称为30分钟沉降速率。混合溶液在量筒中静置30分钟后形成的沉淀污泥体积占原始混合溶液的体积，以%表示。
污泥体积指数(SVI)，简称污泥指数，是曝气池出口混合液静态沉淀30分钟后每克干污泥形成的沉淀污泥体积，单位为毫升。

污泥体积指数的计算公式为:
SVI=混合溶液静态沉降30分钟形成的活性污泥体积(ml)(1L)/混合溶液中悬浮固体的干重(g)(1l)
=(西沃特(毫升/升))/(MLSS(克/升))
SVI用毫升/克表示，习惯上只叫数字，省略单位》

操作流程：
曝气。
曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物充分接触，然后降解、吸收和分解的地方。它是活性污泥法的核心。曝气系统的作用是向曝气池提供微生物生长和有机物分解所需的氧气，并进行混合搅拌，使活性污泥与有机物充分接触。曝气池内悬浮着大量肉眼可见的絮状污泥颗粒，称为活性污泥絮体。随着有机污染物的分解，每天都有一部分活性污泥加入曝气池，称为剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系统——污泥池。
培养。
培养初期，每天暴露22h，静置2h，排出4L废水，然后加入4L自制水。7天后，污泥呈黑色，沉降性能良好，出水浑浊。测定MLSS值和SV值，反应过程中pH值、化学需氧量和氨氮浓度变化不明显，说明细菌培养量较少。14天后，污泥呈淡黑色，沉积开始时泥水界面逐渐清晰，镜检可见草履虫、漫游虫、裂虫、吸盘虫等。随着生物相的逐渐完善，说明该菌株已经得到培养。测定了MLSS值和SV值，化学需氧量和氨氮的去除率分别达到43%和10%。之后每天运行两个周期，曝气10小时，静置2小时。30天后，污泥絮凝沉降性能良好，混合液静置半小时。上清液澄清透明，泥水界面清晰，污泥呈黄褐色。显微镜下，有大量新的细菌胶束，密度很大，可以观察到许多活跃的钟虫。测定了污泥的MLSS值和SV值，化学需氧量和氨氮的去除率分别达到90%和30%以上。污泥活性强，认为培养阶段已经结束。

驯化：
培养的活性污泥中含有大量的异养菌，而硝化细菌是自养菌，污泥中的含量很少，需要进一步驯化使其占优势。与硝化细菌相比，反硝化菌对环境的适应性强，生长繁殖快，所以一般来说，反硝化菌受废水的抑制比硝化细菌小。在活性污泥驯化过程中，进水化学需氧量和氨氮浓度每两天增加一次。污泥驯化初期，化学需氧量去除率为85.59%，氨氮去除率仅为23.21%。这是因为异养菌占优势，生长速度快，而硝化细菌生成时间长，生长速度慢，含量少，所以在与异养菌的竞争中处于劣势，硝化率低。4天后，氨氮去除率明显提高，达到46.70%，说明系统中硝化细菌逐渐占优势，但氨氮处理效果不理想，需要驯化。氨氮去除率达到90%以上，系统达到了良好的脱氮效果，达到了驯化的目的。