活性污泥处理系统的基本流程。废水先经过初沉淀池，与回流的活性污泥形成混合液，共同进入活性污泥反应器(曝气池)。同时压缩空气通过空气扩散装置进入曝气池中形成微小的气泡。微小的气泡除了向废水充氧外，还可以使曝气池内的活性污泥、废水处于一种剧烈混合的状态，混合均匀。活性污泥、废水以及氧三者充分接触、互相混合，使活性污泥反应能够正常进行。
经过活性污泥处理之后，混合液从曝气池的另一端流出，进入二沉池进行固液分离。在二沉池中，悬浮固体在重力沉淀作用下与废水分离，上层净化水从沉淀池中流出，经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出。这些污泥一部分作为接种污泥回流至曝气池。目的是使曝气池内的悬浮固体保持一定的浓度，即一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，为了维持活性污泥系统的总量平衡，需要排出部分污泥到系统外，即剩余污泥。
活性污泥既能分解大量的有机物质，又能吸附去除部分色度，还可以微调pH值，且具有运转效率高、费用低、出水水质较好等优点，因而被广泛采用。活性污泥法是悬浮生长型好氧生物法，其净化过程包括吸附、代谢和固液分离三个主要过程Is}l。向废水中持续进行曝气，一段时间以后，废水中生成一种絮凝体。其中含有大量的微生物(主要是细菌)群体，它们以废水中的有机物为食料，在进行代谢与繁殖的同时降低了废水中有机物的含量。所以活性污泥反应的结果是:活性污泥本身得以繁衍增长，而废水中的有机污染物也得到有效的降解而去除。
在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体，通过微生物群体的新陈代谢作用，将水中的有机污染物转化为无机物质。活性污泥在形态上有一下几个特征:外观呈黄褐色的絮绒颗粒状，粒径一般介于0.02-0.2mn。之间;表面积大，每毫升活性污泥的表面积大体上介于20-1OOcm2;含水率高，一般都在99%(质量分数)以上;相对密度一般在1.002-1.006之间。栖息在活性污泥上的微生物群体以好氧细菌为主，也存在着部分真菌、酵母菌、放线菌、原生物以及后生动物等微生物活性污泥反应和有机底物降解的必然结果是活性污泥微生物的增殖，而微生物增殖结果则是活性污泥的增长。活性污泥微生物的增殖可以分为适应期、对数增殖期、内源呼吸期和减速增殖期。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
在适应期，微生物对废水进入后形成的新的环境条件进行适应，期间，虽然微生物并未进行增殖，但却发生了质的变化，比如菌体为了适应新的环境，体积的增大，并且产生了一些变异，微生物的酶系统也产生了变化。
在对数增殖期，微生物所处的环境中，有机底物的异常丰富，微生物会以最高的速率摄取有机底物并增殖，合成新细胞，而此时需氧量大也随之增大。
在减速增殖期，环境中有机底物含量下降，微生物增殖的速率随之降低，有机底物降解的速率也下降。此阶段微生物开始衰亡，活性污泥量增长缓慢直至不再增长，由于能量水平比较低，细菌之间接触时，会因相互吸引力而聚合在一起而形成活性污泥的絮凝体，凝聚、吸附和沉淀的性能有所提高，污水处理的水质得以改善并且稳定。
在内源呼吸期，有机底物的含量持续下降，微生物因无法从周围的环境中获取足够的营养，开始分解、代谢部分自身的细胞物质。此时期微生物活动能力非常低，絮凝体的形成速率升高，它的絮凝、吸附以及降解沉淀的性能大幅度提高，因而处理的水质良好，稳定性提高。
