В 1914 году, господа Арден и Локет изобрели способ очистки сточных вод с использованием интенсифицированных природных процессов, а именно, окисление органических загрязнений силами аэробных микроорганизмов (бактерий), для которых эти загрязнения являются прекрасной пищей, из которой они извлекают энергию для своей жизнедеятельности и строительный материал для роста и деления клеток, используя процессы биохимического окисления органических соединений кислородом воздуха. Идея была проста: подавать в сточные воды дополнительный кислород, чтобы интенсифицировать процессы роста и размножения аэробных микроорганизмов для быстрой переработки растворенных органических загрязнений.

С тех пор, процесс аэробной очистки занял ведущее место среди технологий очистки хозяйственно бытовых сточных вод. И в сущности, будучи весьма разнообразными по конструктивному исполнению и набору операций, все сооружения очистки сточных вод содержащих органические загрязнения, имеют в своем технологическом арсенале процесс аэробной очистки. Самым главным достоинством аэробного способа очистки является то, что в процессе участвуют естественные, природные микроорганизмы, которые попадая с очищенной сточной водой в больших или меньших количествах в водоемы, не нарушают естественные биохимические процессы. Кроме того, сточная вода поступает в природный водоем обогащенная кислородом (активированная), что способствует процессам естественной доочистки в самом водоеме.

В сооружениях этого типа используется биологическая очистка, осуществляемая за счет жизнедеятельности микроорганизмов, которые изначально присутствуют в сточных водах и размножаются в сооружении при создании благоприятных условий для их существования. Таким образом, сооружения не нуждаются во внесении в них бактериальной “закваски”. Оборудование данных систем разделено на отсеки: первичный отстойник, активатор, вторичный отстойник. Источником сжатого воздуха является компрессор. Сточные воды втекают в первичный отстойник, где происходит гравитационное отделение плавучих загрязнений и тяжелых составляющих, которые стабилизируются анаэробным способом. Предварительно очищенная сточная жидкость перетекает в активатор, где продувается воздухом, который подается компрессором и распыляется донными аэраторами. Процесс активации происходит как низконагруженный что обеспечивает высокую степень очистки воды и малое количество избыточного ила. При низконагруженном процессе происходит стабилизация активного ила. Активный ил - сообщество бактерий и простейших, обитающих колониями в виде взвешенных в воде хлопьев. Активный ил в присутствии кислорода, поглощает и окисляет органические вещества. После переработки порции этих веществ активный ил надо отделить от очищенной воды и вернуть в загрязненные стоки, где процесс поглощения (очистки) продолжится. Из активатора вода перетекает во вторичный отстойник, где происходит разделение ила и очищенной воды. Осевший ил перекачивается эрлифтами в активатор и первичный отстойник, чем обеспечивается очистка пространства вторичного отстойника от иловых накоплений, рециркуляция активного ила в системе и удаление избыточного ила в накопительный отсек в первичном отстойнике.

Биологическая очистка сочетается с процессом мелкопузырчатой аэрации (искусственная подача воздуха) для окисления составляющих сточной воды, что ускоряет биологическую переработку и повышает степень очистки. Суть этого метода в биохимическом разрушении микроорганизмами органических веществ, которые используются ими как пища. В процессе аэрации и дыхания микроорганизмов вредные органические вещества окисляются, и происходит их распад на безвредные. В таких установках отсутствуют неприятные запахи, так как не происходит выделение метана и сернистого газа. Степень очистки воды на выходе – 98%. Чистая техническая вода дренируется в землю. Допускается сброс такой воды на рельеф после прохождения обеззараживания. Основной недостаток этой системы - ее энергозависимость (потребление энергии для системы на пять человек составляет в среднем 50 Вт). Достоинств у биологической очистки больше: отсутствие запаха, возможность установки при высоком уровне грунтовых вод, компактность размеров, высокая степень очистки. Минимальная удалённость от жилых помещений.