在近幾十年來，活性汙泥法處理工藝得到了較快的發展，出現了多種活性汙泥法工藝流程和運行方式，如普通曝氣法、階段曝氣法、生物吸附－降解法、序批式活性汙泥法等。
1、傳統活性汙泥法
⑴工藝流程
傳統活性汙泥法的工藝流程是：經過初次沈澱池去除粗大懸浮物的廢水，在曝氣池與汙泥混合，呈推流方式從池首向池尾流動，活性汙泥微生物在此過程中連續完成吸附和代謝過程。曝氣池混合液在二沈池去除活性汙泥混合固體後，澄清液作為凈化液出流。沈澱的汙泥壹部分以回流的形式返回曝氣池，再起到凈化作用，壹部分作為剩余汙泥排出。
⑵曝氣池及曝氣設備
曝氣池為推流式，有單廊道和多廊道形式，當廊道為單數時，汙水進出口分別位於曝氣池的兩端；當廊道數為雙數時，則位於同側。曝氣池的進水和進泥口均采用淹沒式，由進水閘板控制，以免形成短流。出水可采用溢流堰或出水孔，通過出水孔的流速要小些，以免破壞汙泥絮狀體。廊道長壹般在50～70m，最長可達100m，有效水深多為4～6m，寬深比1～2，長寬比壹般為5～10。鼓風曝氣池中的曝氣設備，通常安置在曝氣池廊道的壹側。
⑶活性汙泥法系統運行時的控制參數
主要控制參數包括：曝氣池內的溶解氧、回流汙泥量和剩余汙泥排放量。
①溶解氧的濃度；②回流汙泥量；③剩余汙泥排放量的確定
⑷傳統活性汙泥法的特點：
①優點：工藝相對成熟、積累運行經驗多、運行穩定；有機物去除效率高，BOD5的去除率通常為90%～95%；曝氣池耐沖擊負荷能力較低；適用於處理進水水質比較穩定而處理程度要求高的大型城市汙水處理廠；
②缺點：需氧與供氧矛大，池首端供氧不足，池末端供氧大於需氧，造成浪費；傳統活性汙泥法曝氣池停留時間較長，曝氣池容積大、占地面積大、基建費用高，電耗大；脫氧除磷效率低，通常只有10%～30%。
階段曝氣法（多類進水法）
針對普通活性汙泥法的BOD負荷在池首過高的缺點，將廢水沿曝氣池長分數處註入，即形成階段曝氣法，它與漸減曝氣法類似，只是將進水按流程分若幹點進入曝氣池，使有機物分配較為均勻，解決曝氣池進口端供氧不足的現象，使池內需氧與供氧較為平衡。
主要特點為：
①有機汙染物在池內分配均勻，縮小了供氧與需氧的矛盾；②供氣的利用率高，節約能源；③系統耐負荷沖擊的能力高於傳統活性汙泥法；④曝氣池內混合液中汙泥濃度沿池長逐步降低，流入二沈池的混合液中的汙泥濃度較低，可提高二沈池的固液分離效果，對二沈池的工作有利。
吸附再生活性汙泥法（接觸穩定法）
汙水與活性很強（饑餓狀態）的活性汙泥同步進入吸附池，並充分接觸30～60min，吸附去除水中有機物後，混合液進入二沈池進行泥水分離，澄清水排放，汙泥則從沈澱池底部排出，壹部分作為剩余汙泥排出系統，另壹部分回流至再生池，停留3～6小時，進行第二階段的分解與合成代謝，即活性汙泥對所吸附的大量有機底物進行“消化”，活性汙泥微生物進入內源呼吸期，活性汙泥的活性得到恢復。與傳統活性汙泥法比較，吸附再生法具有以下特征：
優點：汙水與活性汙泥在吸附池內停留時間短，使吸附池的容積減小。再生池接納的是排除了剩余汙泥的汙泥，因此，再生池的容積也較小。經過再生的活性汙泥處於饑餓狀態，因而吸附活性高。吸附和代謝分開進行，對沖擊負荷的適應性較強，構築物體積小於傳統的活性汙泥法。再生池的汙泥微生物處於內源呼吸期，絲狀菌不適應這樣的環境，所以繁殖受到抑制，因而有利於防止汙泥膨脹。
缺點：處理效果低於傳統法，不宜用於處理溶解性有機物含量為主的汙水，，處理後的出水水質也較傳統活性汙泥法的差。
完全混合式活性汙泥法
完全混合法應用完全混合式曝氣池，它與推流式的工況截然不同，有機染汙物進入完全混合式曝氣池後立即與混合液充分混合，池中的汙泥負荷相同，它的運行工況點位於活性汙泥的增長曲線的某壹點上，完全混合式活性汙泥法系統有曝氣池與沈澱池合建及分建兩種類型，曝氣裝置可以采用鼓風曝氣裝置或機械表面曝氣裝置。本方法的特點如下：
①進入曝氣池的汙水很快被池內已存在的混合液稀釋、均化，因此，該工藝對沖擊負荷有較強的適應能力，適用於處理工業廢水，特別是高濃度的工業廢水。
②汙水和活性汙泥在曝氣池中分布均勻，汙泥負荷相同，微生物群體組成和數量壹致，即工況相同。因此，有可能通過對汙泥負荷的調控，將整個曝氣池工況控制在最佳點，使活性汙泥的凈化功能得到充分發揮，在相同處理效果下，其負荷率低於推流式曝氣池。
③池內需氧均勻，動力消耗低於傳統的活性汙泥法。
④該法比較適合小型的汙水處理廠。
⑤該工藝較易產生汙泥膨脹，其處理的水質壹般不如推流式。