Sistema de tractament biològic d'^aigua residual^ consistent en un ^tanc d'aeració^ en què creix formant flocs i en suspensió un cultiu de microorganismes que degraden la matèria orgànica.

El líquid contingut en el tanc es mescla enèrgicament mitjançant dispositius d'aeració que a la vegada subministren l'oxigen requerit per aquests microorganismes. Després del tanc d'aeració, el líquid passa a un decantador secundari, on els microorganismes són separats de l'aigua mitjançant sedimentació. Una part dels microorganismes separats es fa recircular al tanc per a mantenir el cultiu. L'excés de microorganismes es purga, i constitueix el fang secundari. Els tancs d'aeració es poden construir per a operar en forma de reactor de flux de pistó o de mescla completa. En els processos de fangs activats convencionals els temps de permanència hidràulics oscil·len entre 4 i 8 hores; els de permanència cel·lular (dels microorganismes), entre 5 i 15 dies, i la ^càrrega màssica^, entre 0,2 i 0,4 grams de demanda bioquímica d'oxigen per gram de massa cel·lular i per dia.

En la variant denominada fangs activats d'aeració prolongada el reactor és de mescla completa i el cultiu cel·lular està en fase de respiració endògena, és a dir, metabolitza principalment les substàncies de reserva acumulades i la matèria alliberada per les cèl·lules mortes. En els processos de fangs activats d'aeració prolongada els temps de permanència hidràulics oscil·len entre 18 i 36 hores; els de permanència cel·lular, entre 20 i 30 dies, i la càrrega màssica, entre 0,05 i 0,15 grams de demanda bioquímica d'oxigen per gram de massa cel·lular i per dia. Els fangs activats d'aeració prolongada tenen l'avantatge respecte als convencionals de produir fangs secundaris mineralitzats parcialment. Els fangs activats de càrrega alta consisteixen en reactors de mescla completa que operen amb temps de permanència baixos, tant hidràulics (2-4 hores) com cel·lulars (5-10 dies) i amb càrregues màssiques elevades (0,4 i 1,5 grams de demanda bioquímica d'oxigen per gram de massa cel·lular i per dia). Els fangs activats de contacte-estabilització són una variant del procés convencional amb reactors de mescla completa en què el tractament s'efectua en dos reactors separats en sèrie, en el primer dels quals es mescla l'aigua residual amb el fang procedent de la recirculació, i en el segon s'aireja el fang sense que hi hagi cap aportació nova d'aigua residual, de manera que s'aconsegueix l'estabilització o activació del fang. En els fangs activats d'alimentació esglaonada l'aigua residual s'introdueix en tres o més punts d'un reactor de flux de pistó per a aconseguir una càrrega màssica tan uniforme com sigui possible i reduir la punta de demanda d'oxigen que té lloc a l'inici del reactor quan no s'usa aquesta variant. Els fangs activats d'aeració graduada són una modificació del procés de fangs activats convencional en un reactor de flux de pistó en què la quantitat d'aire subministrada és proporcional a la demanda d'oxigen dels microorganismes.