前景广阔的活性污泥
外观独特
活性污泥去除污染物的能力主要取决于其性质和结构。活性污泥的成分随污水的性质而变化。以城市污水为例，处理城市污水的正常活性污泥在外观上是黄褐色的絮体颗粒，也称为“生物絮体”。其粒径取决于微生物的组成和数量、污染物的特性以及一些外界环境因素。活性污泥含水率约为9%，密度为1.002-1.006，粒径一般为0.02-0.2微米。活性污泥具有沉降性和生物活性。所谓生物活性，是指其自我繁殖、吸附和氧化有机物的能力。
为什么活性污泥可以吃掉这些污染物？最初，活性污泥中居住着具有强大生命力的微生物群。当它在一个叫曝气池的水池中与污水混合并充分接触时，其微生物会降解并去除污水中的有机污染物，净化污水。这个过程的本质是有机污染物被微生物作为营养物质吸收、代谢和利用，微生物群落繁殖，活性污泥自身生长。之后，活性污泥在另一个称为沉淀池的池中沉淀分离，澄清的上清液从系统中排出。沉淀浓缩后的活性污泥循环使用，保持了活性污泥中微生物的稳定性，相应地保持了污染物去除的稳定性；其余部分从池底排出，以维持系统中污泥的稳定性。
“食客”多
我们知道活性污泥的活性来源于它的微生物，那么在这些小小的污泥上凝聚着怎样一个五彩缤纷的微生物世界呢？活性污泥上的微生物世界由庞大的微生物家族组成，包括细菌、真菌、原生动物、微型后生动物等。污水中污染物的不断补充是维持每个家庭稳定的重要条件之一。
每毫升活性污泥中的细菌数量约为107-108，是污泥的核心成分。经检测，在活性污泥上形成优势的细菌主要有产碱杆菌、芽孢杆菌、黄杆菌、动物芽孢杆菌、假单胞菌、丛毛单胞菌等。这些细菌具有较高的增殖率和环境适应性，能够快速稳定污水中的有机污染物，并具有良好的自絮凝和沉降性能。在活性污泥形成之前，这些细菌快速生长，然后，细菌胶团由细菌体，即细菌分泌的粘液组成。这种粘液在细菌旺盛生长期分泌很多，也有很强的凝聚作用，进一步凝聚了更多的细菌。因此，它们在活性污泥的形成中也起着重要的作用。
活性污泥上的原生动物可以进一步净化水质。原生动物主要吃细菌，所以它们的种类和数量是由活性污泥上的细菌决定的。一开始水质很差，有食肉的脚虫。随着水质的变化，细菌种类的数量发生变化，纤毛虫、草履虫、钟虫依次出现。原生动物在显微镜下很容易观察到。科学家可以通过观察和记录各种水质中相应的原生动物来判断水质的好坏，这也叫原生动物的指示作用。此外，一些具有固定能力或固定结构(如吸盘)的原生动物可以附着在活性污泥絮体上，这些原生动物可以分泌粘液，使污泥絮体具有更好的混凝沉淀性能。
后生动物包括轮虫、线虫或一些小型水生昆虫，它们以原生动物为食。后生动物很少出现在活性污泥中，只有在水质优良的情况下才会出现，所以它的出现说明水质非常稳定良好。
除上述微生物种类外，活性污泥生态系统中还可能含有病毒、立克次体、衣原体、支原体、螺旋体等病原微生物。因此。处理过的水在排放前应该消毒。
充满希望的未来
活性污泥法的研究可以追溯到19年底。1882年，安格斯进行了向污水中鼓入空气的实验，开始了污水曝气处理的初步尝试。1912年，克拉克在美国马萨诸塞州劳伦斯实验站进行了微生物净化污水和曝气的间歇研究。1914年，英国曼彻斯特市达勒姆污水处理厂将絮状污泥回收并回流至包气带，达到了高效的净化效果。同年4月，英国化学工业协会发表了一篇题为《无过滤器的废水氧化试验》的论文，标志着活性污泥法的正式诞生。1917年，英国曼彻斯特污水处理厂建成第一座生产性活性污泥曝气池。1923年，中国还在上海建成了第一座活性污泥处理厂——北区污水处理厂。
活性污泥作为一种生物处理方法，与物理和化学处理方法相比，具有出水水质好、经济、污染小等优点，因此自诞生以来在世界范围内得到了广泛的应用。目前，国际上污水处理所采用的活性污泥法大多经过了改进和更名，但本质仍是以生物处理为核心的活性污泥法。在处理中，我们自然会遇到很多极端条件下的污水，比如北方寒冷，南方炎热，重油废水，焦化废水，0-80℃的化肥废水，高盐度的味精废水，以及其他酸性废水，碱性废水，高盐有机废水。处理它们的活性污泥中的微生物应该具有很强的环境适应性。因此，自20世纪70年代以来，许多生活在极端环境中的微生物引起了人们极大的关注和兴趣。迄今为止，已发现能在极端环境条件下生存的微生物包括专性厌氧产甲烷菌、极端嗜热菌、极端嗜酸菌、极端嗜碱菌和极端嗜盐菌。
然而，这些都不能完全满足废水处理技术的需要。除了不断发现，我们还需要利用基因工程等高新技术，研发能在各种极端环境下生存的微生物，将其效率提高百倍甚至更多。这是一个任重道远但前景广阔的领域，它的发展必将带来活性污泥法乃至整个生物技术领域的巨大进步。