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活性污泥反應的核心物質是活性污泥微生物，而參與反應的物質有：作為活性污泥微生物載體的活性污泥，作為活性污泥微生物營養物質的有機污染物和保證活性污泥微生物正常生理活動的溶解氧。
決定有機污染物的降解速度、活性污泥增長速度以及溶解氧被利用速度的最重要的因素，是有機污染物量與活性污泥的比值（F/M），比值F/M是活性污泥處理系統的設計、運行一項非常重要的參數。
在具體工程應用上，F/M值是以BOD-污泥負荷（Ns）表示的，即F/M=Ns=QSa/XV {kgBOD/(kgMLSS.d)}
BOD-污泥負荷所表示的是曝氣池內單位重量（kg）活性污泥，在單位時間（1d）內能夠接受，并將其降解到預定程度的有機污染物量（BOD）。
在活性污泥處理系統的設計與運行中，還使用另一種復合值-容積負荷（Nv），其表示為：Nv=QSa/V {kgBOD/(m3曝氣池.d)}
即：單位曝氣池容積（m3）,在單位時間（1d）內，能夠接受，并將其降解到預定程度的有機污染物量（BOD）。
Ns 與Nv值之間的關系為：Nv= NsX
BOD-污泥負荷與曝氣池BOD容積負荷是活性污泥處理系統設計、運行最基本的參數之一，具有很高的工程應用價值，特別是BOD-污泥負荷，來源于F/M比值，具有一定的理論意義。
BOD-污泥負荷，是影響有機污染物降解、活性污泥增長的重要因素。采用高額的BOD-污泥負荷，將加快有機污染物的降解速度與活性污泥增長速度，降低曝氣池的容積，在經濟上比較適宜，但處理水質未必能夠達到預定的要求
采用低值的BOD-污泥負荷，有機污染物的降解速度和活性污泥的增長速度，都將降低，曝氣池的容積加大，建設費用有所提高，但處理水的水質可能提高，并達到要求。
選定適宜的BOD-污泥負荷具有一定的經濟意義。
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