在这100余年发展历程中,污水处理的理论和技术有了巨大发展,如下图所示。 20世纪70年代前,污水处理的主要去除对象是降解有机污染物，去除BOD、COD和SS等;20世纪80年代以后,N丶P营养元素对环境的威胁越来越大，一些缓流河道、湖泊甚至海湾都出现了富营养化,同时随着机械制造和电气工程的进步,推动了水污染治理工艺技术的革新,在传统污水处理技术的基础上,发展了以A/O、A/A/O等为代表的脱氮除磷工艺,使二级生物处理技术进入了具有脱氮除磷功能的深度处理阶段。现在的城市污水处理厂的处理对象,既包括COD、BOD.SS,也包括N、P等植物性营养物质。目前,污水生物处理技术正朝着快速、***、低耗、多功能等方面发展。
活性污泥法诞生于美国和英格兰，并在随后的一百多年里一直作为污水处理的主流技术。 ***初对于活性污泥法的研究采用的就是序批式序批运行反应器。1912年前后,在英格兰的曼彻斯特,Fowler采用曝气的方法利用池塘内的“烂泥”处理反应池内的污水,曝气后的污水进行沉淀,沉淀池内的生物体回流至曝气池，获得了非常清澈的出水。
1914年,Fowler的两个学生Ardern和Lockett,在一个序批式运行的城市污水处理系统中,为了获得较高的污泥浓度,对在曝气阶段积累的腐殖质或沉淀物，不进行排放。经过一段时间的运行,获得了现在被人们称之为“活性污泥”的微生物絮体。他们的试验过程描述如下:首先采用曼彻斯特城市的生活污水,在约2.4L的容器内进行曝气试验,每个运行周期直至硝化完成后才停止曝气。***次试验大约进行了5周左右的连续曝气，硝化反应才完成,然后沉淀,排掉清澈的上清液,沉淀物完全保留在容器内。重新加人原污水,并与容器内上一周期留下来的沉淀物充分接触，随后进行曝气直至硝化反应充分完成。此后，他们多次重复这种运行方式。试验结果清楚表明:随着容器内沉淀物的增加,有机物完全氧化的时间逐渐减少。***后,24h内便可完全氧化序批注人的原污水。Ardern 和Lockett将反应过程中形成的沉淀物命名为“活性污泥”。
在活性污泥法的发展***,Ardern和Lockett 的发现具有里程碑式的意义，其重要性可归结为六个方面,其中与序批式序批系统***为相关的有以下两方面:
1.为维持反应器内活性污泥始终处于******率的“工作状态”,在任何时候系统内都不应使未被氧化的颗粒状污染物得到积累。
②如果仅通过适宜的曝气量来维持污泥的活性,那么就应该使反应器内的污水与活性污泥充分接触。