ATP是活细胞普遍具有的组分,是细胞代谢中可利用能量的主要携带者,是生物体内能量代谢的重要产物。ATP作为活性生物量和微生物活性的一种指标,能够表征生物降解过程中微生物数量的多少和新陈代谢速度的快慢,可作为衡量活性污泥中微生物活力的重要指标。说明了ATP作为衡量活性污泥中微生物活力的可行性后,主要研究活性污泥工艺系统中ATP浓度与MLSS浓度、COD去除率、基于ATP浓度的COD—ATP负荷N_s（ATP）、用NADH计量的能量代谢方程和COD—ATP去除负荷N_rs^ATP的关系。在这些关系的基础上,最终找到ATP浓度与θ_c的关系。在实际工艺运行中,可由设定的COD去除率或者其他的运行参数计算出活性污泥中需要的ATP浓度,再由ATP浓度计算出与之对应的θ_c值。用计算得出的理论θ_c值对现有工艺进行修正优化。研究发现活性污泥系统中MLSS浓度是与ATP浓度是成正比的,系统中MLSS浓度越高,活性污泥的活性生物量越高,活性污泥的活性越强。而COD去除率随着ATP浓度的不断升高而升高,但在各个进水浓度不同的工况中,其升高程度又不尽相同。引入ATP浓度到传统的活性污泥计算系统中,求得COD—ATP去除负荷N_rs^ATP。通过试验发现N_rs^ATP与1/θ_c之间有很好的线性关系,运用量纲分析的方法确定了其关系式中参数的意义,得到下式:其中Y_ATP=0.0019kgATP/kgCOD; K_d^ATP=0.1388 d^-1。分别用研究所得的公式对模型系统和实际的污水处理厂进行了理论计算,并用求得的以NADH计量的能量代谢方程进行了验证。在确定了理论计算的准确性后,对模型和实际的污水处理厂进行了污泥龄的优化调整。调整后的系统和污水处理厂在保证所有污染物处理达标的前提下,降低了需氧量,降低了MLSS浓度,提高污泥中的活性部分,提高了氧的有效利用,避免了能量不必要的浪费。达到了对工艺参数进行优化后系统节能降耗的目的。