Stworzenie korzystnych warunków rozwoju zespołu organizmów osadu czynnego jest podstawowym zadaniem oczyszczania ścieków. Warunki te są spełnione, gdy istnieje równowaga między asymilacją a mineralizacją związków organicznych, jak również równowaga między ilością substancji pokarmowych a liczbą konsumentów. Unieszkodliwianie ścieków za pomocą osadu czynnego daje wysoki stopień oczyszczania, ponieważ obok czynników mikrobiologicznych współdziałają tu procesy fizyczne i chemiczne. Osad czynny musi być utrzymywany w ciągłym ruchu przy równoczesnym natlenieniu środowiska. Gdyby osad czynny opadł na dno urządzenia i pozostał bez natlenienia i ruchu przez ok. 6 godz. uległby gniciu. Dla zachowania i podtrzymania sprawnej pracy osadu nie wolno dopuścić do pozbawienia go tlenu przez okres przekraczający 2 godz.
Biologia osadu czynnego
Osad czynny w dobrym stanie charakteryzyje się dużą zawartością bakterii zooglealnych oraz bakterii z rodzaju Alcaligenes, Flavobacterium i Bacillus, dużą zawartością orzęsków osiadłych, małą liczbą wiciowców i ameb oraz bakterii nitkowatych i brakiem grzybów.
Osad czynny w średnim stanie ma mało orzęsków, zawiera wiciowce bezbarwne i ameby oraz pewną liczbę bakterii nitkowatych i grzybów wodnych.
Osad czynny w złym stanie wyróżnia się bardzo małą liczbą orzęsków, dużą liczbą wiciowców i ameb, bakterii nitkowatych np. Beggiatoa, Thiothrix i grzybów np. Mucor, Leptomitus.
Ocena pracy osadu czynnego
Osad czynny pracuje w pierwszej fazie na zasadzie adsorpcji cząsteczek związków organicznych, rozpuszczonych w wodzie i następującej dyfuzji tych cząsteczek do wnętrza komórek. Kłaczki osadu czynnego mają wyższość nad innymi stałymi cząstkami, zdolnymi również do powierzchniowi adsorbcji, ponieważ aktywna powierzchnia kłaczków osadu regeneruje się, mogąc w ten sposób przyjąć następne porcje substratów, martwe zaś ciała w wodzie np. ziarenka piasku czy żwiru pozbawione są zdolności regeneracji powierzchniowej. Dlatego adsorpcję i dyfuzję właściwą dla żywego osadu czynnego nazywamy biosorpcją
W drugiej fazie pracy osadu zanieczyszczenia zostają utlenione za pomocą enzymów produkowanych przez drobnoustroje.
Praca osadu czynnego powinna być pod stałą kontrolą fizykochemiczną, biologiczną i biochemiczną Analizy biologiczne osadu czynnego obejmują:
1. określenie składu biologicznego osadu czynnego