目前，世界范圍內大多數城市污水處理廠采用活性污泥法處理工藝。普遍存在的問題之一就是活性污泥中的微生物會受到各種內外因素的影響使活性污泥的比重降低而上浮飄走，不僅增加了出水中的懸浮固體量，而且會大大降低生物反應系統中活性污泥的活性和數量。使得污水處理廠的操作、運行和控制都產生了一定的困難,嚴重影響了出水水質。
1、活性污泥上浮的原因
       引起活性污泥上浮的原因大致可分為二類。一類是由進水水質變化引起的，一類是由工藝運行控制引起的。
1）進水水質引起活性污泥上浮

1.1過量的表面活性物質和油脂類化合物
      正常污水進入曝氣池運轉時，特定表面活性劑對有機物的部分降解作用形成泡沫，并使泡沫迅速增長。
這些泡沫一般呈白色且質輕，當活性污泥達到成熟時消失。當污水中有過量的表面活性物質時，這類物質可以影響細胞質膜的穩定性和通透性，使細胞的某些必要成分流失而導致微生物生長停滯和死亡。
在曝氣時所產生大量泡沫（氣泡），這些氣泡很容易附聚在菌膠團上，使活性污泥的比重降低而上浮。另外，當進水含油脂量過高時，經過曝氣與混合，油脂會附聚在菌膠團表面，使細菌缺氧死亡，導致比重降低而上浮。
1.2PH值沖擊
       過高或過低的pH值會影響活性污泥微生物胞外酶及存在于細胞質和細胞壁里酶的催化作用以及微生物對營養物質的吸收。當連續流曝氣反應池內pH＜4.0或pH＞11.0時，多數情況下活性污泥中微生物活性受到抑制，或失去活性，甚至死亡，以致發生污泥上浮。
1.3水溫及鹽含量的影響
       組成活性污泥的微生物適合的溫度范圍一般為15－35℃，超過45℃時會使活性污泥中大部分微生物死亡而上浮（經過長期馴化的或特殊微生物除外）。
對進水的pH值調整不能消除堿度對活性污泥的影響。對堿性進水調pH值，雖然中和了堿性物質，但產生了鹽。鹽溶液濃度不同其滲透壓也不同，滲透壓是影響微生物生存的重要因素之一。如微生物所處的溶液滲透壓發生突變，就會導致細胞死亡。
1.4致毒性底物
      對好氧活性污泥微生物有致毒作用的底物主要包括：含量過高的COD、有機物（酚及其衍生物，醇，醛和某些有機酸等）、硫化物、重金屬及鹵化物。高底物濃度可與細胞酶活動中心形成穩定的化合物，導致基質不能接近，無法被降解，甚至使細胞中毒死亡。
重金屬離子進人細胞后主要與酶或蛋白質上的-SH基結合而使之失活或變性。微量的重金屬離子還能在細胞內不斷積累最終對微生物發生毒害作用（微動作用）。
鹵化物最常見的是碘和氯，碘不可逆地與菌體蛋白質（或酶）的酪氨酸結合，生成二碘酪氨酸，使菌體失活。氯與水合成次氯酸，其分解產生強氧化劑。而且廢水中有機物的突變，使原被馴化好的并能降解有機毒物的微生物減少或消失。
2.工藝運行引起的活性污泥上浮
2.1過量曝氣微生物處于饑餓狀態而引起自身氧化進人衰老期，池中溶解氧濃度（DO）上升；或者由于污泥活性差，曝氣葉輪線速度過高，供氧過多。
總之，DO上升，短期內污泥活性可能很好，因為新陳代謝快，有機物分解也快，但時間一久，污泥被打得又輕又碎（但無氣泡），象霧花片似的飄滿沉淀池表面，隨水流走。這種污泥色淺，活性差，耗氧速率下降，污泥體積和污泥指數增高，處理效果明顯降低。
2.2缺氧、反硝化引起的污泥上浮
      當廢水中有機氨化合物含量高或氨氮高時，在適宜條件下可被硝酸菌和亞硝酸菌氧化為NO3-，如二沉池積泥或停留時間過長，NO3-還原產生的N2會被活性污泥絮凝體所吸附，使得活性污泥上浮。
由于在二沉池或曝氣不足的地方會發生反硝化作用，使微小的氮氣氣泡釋放出來，從而使污泥的密度減小，有利于活性污泥上浮。這種現象在二次沉淀池中表現明顯，且產生的懸浮泡沫通常不穩定。
2.3回流量太大引起的污泥上浮
      回流量突增，會使氣水分離不徹底，曝氣池中的氣泡帶到沉淀區上浮，這種污泥呈顆粒狀，顏色不變。
2.4二沉池池底積泥引起的污泥上浮
     如果二沉池底泥發酵，產生的CO2和H2也會附聚在活性污泥上，使污泥比重降低而上浮。污泥腐化產生CH4、H2S后卜浮，首先是一個個小氣泡逸出水面，緊接著有黑色污泥上浮。
2.5活性污泥絲狀菌過量生長引起的污泥上浮
當進水N,P不足、PH太低、混合液溶解氧太低、進水波動太大等各種因素影響下，造成絲狀菌和放線菌等微生物的異樣生長，絲狀菌的比生長速率高于了菌膠團細菌，又由于絲狀菌的比表面積較大，因此，絲狀菌在取得污水中BOD5物質和氧化BOD5物質所需要的氧氣方面都比菌膠團細菌有利得多，結果曝氣池中絲狀菌成為優勢菌種而大量增值，導致生物泡沫的產生。再加上這些微生物大都呈絲狀或枝狀,易形成網,能捕掃微粒和氣泡等,并浮到水面。被絲網包圍的氣泡,增加了其表面的張力,使氣泡不易破碎,而引起成片污泥上浮。