廢水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。吸附作用進行得十分迅速，一般在30min內完成，BOD5去除率可高達70％。同時還具有部分氧化的作用，但吸附是主要作用。活性污泥具有極大的比表面積，內源呼吸階段的活性污泥處于“饑餓”狀態，其活性和吸附能力最強。吸附達到飽和后，污泥就失去活性，不再具有吸附能力。但通過氧化階段，除去了所吸附和吸收的大量有機物后，污泥又將重新呈現活性，恢復它的吸附和氧化的能力。
    活性污泥凈化廢水的過程是怎樣的？
    活性污泥凈化廢水通過三個階段來完成：
    在第一階段，廢水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。吸附作用進行得十分迅速，一般在30min內完成，BOD5去除率可高達70％。同時還具有部分氧化的作用，但吸附是主要作用。活性污泥具有極大的比表面積，內源呼吸階段的活性污泥處于“饑餓”狀態，其活性和吸附能力最強。吸附達到飽和后，污泥就失去活性，不再具有吸附能力。但通過氧化階段，除去了所吸附和吸收的大量有機物后，污泥又將重新呈現活性，恢復它的吸附和氧化的能力。

    第二階段，也稱氧化階段，主要是繼續分解氧化前階段被吸附和吸收的有機物，同時繼續吸附一些殘余的溶解物質。這個階段進行得相當緩慢。實際上，曝氣池的大部分容積都用在進行有機物的氧化和微生物細胞物質的合成。氧化作用在污泥同有機物開始接觸時進行得最快，隨著有機物逐漸被消耗掉，氧化速率逐漸降低。因此如果曝氣過分，活性污泥進入自身氧化階段時間過長，回流污泥進入曝氣池后初期所具有的吸附去除效果就會降低。

    第三階段是泥水分離階段，在這一階段中，活性污泥在二沉池中進行沉淀分離。微生物的合成代謝和分解代謝都能去除污水中的有機污染物，但產物不同。分解代謝的產物是C02和H20，可直接消除污染，而合成代謝的產物是新生的微生物細胞，只有將其從混合液中去除才能實現污水的完全凈化處理。必須使混合液經過沉淀處理，將活性污泥與凈化水進行分離，同時將與合成代謝生成的新微生物細胞等量的原有老化微生物以剩余污泥的方式排出活性污泥處理系統，才能達到徹底凈化污水的目的。同時，必須對剩余污泥進行妥善處理，否則可能造成二次污染。