在1912年，英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现，活性污泥是一种微生物群及其附着在其中的有机和无机物质的统称，而在当时，活性污泥又被划分为有氧活性污泥和无氧颗粒活性污泥。活性污泥法是一种利用悬浮生长微生物絮体处理有机污水的好氧处理方法。
活化污泥是一种有氧生物处理方法，其基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)提出的。在处理污水时，长期曝气会产生污泥，同时水质也会得到显著改善。接着，阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)研究了这一现象。
通风试验是在瓶内进行的，每天试验结束后将瓶清空，第二天再开始，他们偶然发现，由于对瓶的清洁不彻底，瓶壁粘泥时，处理效果反而更好。因为知道留泥在瓶壁中的重要性，人们称之为活性污泥。
然后，他们在每天试验结束之前，将曝气池中的污水静止沉淀，只倒出上层净化清水，留下瓶底污泥，以备第二天使用，这样可大大减少污水处理时间。
一九一六年，在此试验过程中，建立了第一座活性污泥法污水处理厂。从显微镜下观察这些褐色絮状污泥，可以看到大量的细菌，以及形成独特生态系统的真菌、原生动物和后生动物。就是这些微生物(主要是细菌)把污水中的有机物作为食物，通过代谢和繁殖，从而降低了污水中有机物的含量。
一、运行方式
污水中微生物组成的复杂性和有机养分的复杂性构成了活性污泥食物链。首先承担净化任务的是氧异构菌和腐菌属，其中，细菌尤其是球状细菌起着至关重要的作用，良好运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架的球状菌菌胶团。良好的沉降性能，随着活性污泥正常运行，细菌大量繁殖，原生动物开始生长，成为细菌的捕食者。在活性污泥中，常见的原生动物为鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。成熟后，活性污泥中的纤毛虫、种虫类占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只有在有足够溶解氧的情况下才会出现，因此当后生动物出现时，处理水质的改善标志。主要性能指标有：混合液悬浮物(MLSS)、污泥沉淀率(SV)、污泥指数污泥体积指数(SVI)、污泥密度指数(SDI)。
菌群主要有细菌、原生动物、藻类等.其中，细菌和原生动物是主要的两大类.活性污泥的性能指标包括：混合液悬浮固体(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)。
混合物悬浮固体浓度(mixedliquorsuspendedsolids,MLSS)，也称为混合物污泥浓度，是指在曝气池中每单位体积混合物中含有的活性污泥固体的总重量，也就是MLSS=Ma+Me+Mi+Mii。
M-代谢功能活跃的微生物群；
微生物(主要是细菌)内源代谢中的残留，自我氧化；
mi-原污水挟入的难以被细菌降解的惰性有机物；
一种无机物质，被污水挟入水中。
代表混合的液体是mg/L，或者g/L,g/m3,kg/m3，或者g/m3。
混合物的挥发性悬浮物浓度(mixedliquorvolatilesuspendedsolids,MLVSS)，表示混合物的活性污泥中含有机械性固体物质的部分的浓度。
MSS=Ma+Me+Mi
MLSS和MLSS之比是用f表示的。
ff=MLVSS/…
一般来说，f值是固定的，对于生活污水，f值大约是0.75。城市污水主要以生活污水为主，也是相同值。
上述两个指标都不能准确地表示活性污泥微生物数量，而只能表示相对活性污泥数量。由于其测定简便，在活性污泥处理系统的设计、运行中得到广泛应用。
泥沙沉淀率(settlingvelocity,SV)，也称为30毫秒沉降率。在计量筒中静置30min后，混合液中沉淀污泥的体积占原混合液体积的百分率，以%表示。
淤泥体积指数(sludgevolumeindex,SVI)，简称淤泥指数，物理意义是在曝气池出口的混合液中，每g干淤泥在30min静沉之后形成的沉淀污泥所占的体积，以mL计。
二、淤泥体积指数计算方法如下：
SVI=由混合液(1L)30毫安形成的活性污泥量(mL)/混合液(1L)中的悬浮固体干重(g)
*(SV(mL/L))/(MLSS(g/L))
svi的表示单位是mL/g，通常只是数字，略加减减。
三、运行流程。
（1）通风室
曝气池是活性污泥和污水中的有机污染物充分混合，并经降解、吸收和分解的场所，是活性污泥处理技术的核心部分。曝气系统的作用是将微生物生长和分解有机物质所需的氧气供给曝气池，并起到混合搅拌作用，使活性污泥与有机物质充分接触。曝气池中悬浮着大量肉眼可见的絮状污泥颗粒，称为活性污泥絮体。当有机污染物被分解后，曝气池中的活性污泥每日净增一部分，即剩余活性污泥。通过污泥泵直接排出系统外---污泥池。
（2）培育
在培养开始时，每天闷曝22h，静置2h，排出4L废水，加入4L自配水。七天后，污泥色泽黑，沉淀性好，出水浑浊，测定了MLSS和SV值，反应过程中pH值、COD和NH3-N浓度变化不大，表明培养菌数量减少。14日后，淤泥呈淡黑色，沉淀时泥水界面由开始模糊逐渐变边缘清晰，镜检时可看到草履虫、漫游虫、裂口虫、吸管虫等。当生物相变好时，预示着菌种已经培养出来。通过对MLSS和SV的测定，COD和NH3-N去除率分别达到43%和10%，污泥活性尚不强，需继续进行培养。之后，每天运行两次，每一次10小时，每次静置2小时。经过30天，污泥絮凝沉淀性能良好，混合液静置半小时，上清液清澈透明，泥水界面清楚，污泥呈黄褐色，镜检可见大量新菌胶团，较密实，可观察到许多活钟虫。通过测定污泥MLSS、SV值，COD去除率大于90%,NH3-N去除率大于30%，污泥活性较强，认为培养结束。
（3）驯化
在活性污泥中培养出的异养菌较多，而硝化菌为自养菌，污泥中含量极少，需进一步驯化，才能得到充分利用。由于反硝化细菌对环境的适应性强，生长繁殖快，因此在废水处理中，反硝化细菌通常受到的抑制较硝化细菌小。对活性污泥进行驯化处理后，每两天提高进水COD和NH3-N浓度。在污泥驯化初期，COD去除率为85.59%,NH3-N去除率为23.21%。其原因在于，异养菌具有生长速度快、世代时间长、生长速度慢、含量少等优点，在硝化反应速度低的情况下，与其竞争处于不利地位。在4天的时间内，氨氮的脱除率显著提高，达46.70%，表明硝化菌在体系中逐渐占优势，但氨氮的脱除率仍不理想，需要继续驯化。该体系对氮素的脱除率可达90%以上，具有较好的脱氮效果，达到驯化目的。
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