سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده نوعی فرآیند لجن فعال است که در آن تحت شرایط هوازی مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی تثبیت می‌شوند. هوادهی مهم‌ترین مشخصه این سیستم می‌باشد که ممکن است به‌صورت مکانیکی (هوادهی سطحی) یا دیفیوزری (هوادهی عمقی) انجام شود.
در سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده معمولاً زمان ماند هیدرولیکی 24 ساعت و میزان حذف 5BOD تا SS ،85 تا 95 درصد می‌باشد. در این سیستم معمولاً حوضچه ته‌نشینی اولیه حذف شده و ابعاد تصفیه‌خانه نسبت به لجن فعال متعارف کمتر می‌شود.
از جمله مزایای سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. راهبری و بهره‌برداری ساده سیستم
2. مقاومت بالا در برابر شوک‌های آلی و هیدرولیکی (به علت زمان ماند بالا)
3. عدم تولید بو به علت هوادهی زیاد
4. نیاز به زمین کمتر نسبت به روش‌های متعارف لجن فعال
5. بالا بودن غلظت مایع مخلوط لجن به علت سن بالای لجن و حذف ته‌نشینی اولیه
6. امکان انجام نیتریفیکاسیون در سیستم
7. تولید لجن کمتر به دلیل بالاتر بودن سن لجن
معایب سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده نیز به شرح زیر است:
فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده نوع اصلاح شده از فرآیند لجن فعال متعارفی است. در این فرآیند با افزایش زمان ماند و کاستن از مقدار بارگذاری آلی سیستم، مقدار لجن تولیدی به‌صورت قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. این تغییر باعث می‌شود که حجم مخزن هوادهی حدود 2 تا 4 برابر بیشتر از فرآیند لجن فعال متعارفی باشد که بدین سبب مقاومت سیستم نسبت به تغییرات کیفی و کمی فاضلاب ورودی افزایش می‌یابد. همچنین زمان ماند بالا در این فرآیند باعث می‌شود که حجم لجن مازاد به مقدار قابل ملاحظه‌ای از فرآیند لجن فعال متعارفی کمتر باشد. در واقع طی این فرآیند تصفیه فاضلاب و بخش عمده ای از عملیات هضم لجن بصورت همزمان انجام می گردد.
بر این اساس واحدهای اصلی تصفیه‌خانه عبارتند از: هوادهی، ته‌نشینی (زلال سازی)، گندزدایی و نگهداری لجن.
در فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده فاضلاب وارد واحد هوادهی می‌شود. در این واحد فاضلاب در مجاورت و دسترس باکتری‌ها قرار می‌گیرد. باکتری‌ها با استفاده از اکسیژن تزریق شده و انجام فعالیت‌های بیولوژیکی خود، مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه کرده و به داخل بدن خود جذب می‌کنند. جذب مواد آلی به داخل باکتری سبب حذف مواد آلی از جریان فاضلاب و تصفیه آن می‌گردد. باکتری‌ها بخشی از این مواد غذایی را به‌صورت انرژی به مصرف خود رسانده و بخشی دیگر را برای تکثیر و تولید باکتری‌های جدید مورد استفاده قرار می‌دهند.
پس از فرآیند جذب و تجزیه مواد در واحد هوادهی سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده مخلوط فاضلاب و میکروارگانیسم‌ها وارد واحد ته‌نشینی یا زلال‌سازی می‌شوند. در این واحد برخی فعالیت‌های بیولوژیکی سبب چسبیدن میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌ها به یکدیگر و ایجاد لخته می‌شود. این لخته‌ها به سبب وزن مخصوص بیشتر از آب به سمت پایین حرکت کرده و به تدریج در کف مخزن ته‌نشین شده و لجن بیولوژیکی را تشکیل می‌دهند. در این مرحله این لجن که حاوی مقادیر بسیار زیادی از میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌های مؤثر در تصفیه فاضلاب است، به واحد هوادهی برای ادامه فرآیند برگشت داده شده که به آن لجن فعال برگشتی گفته می‌شود. در واقع نام لجن فعال به سبب همین فعالیت دائم لجن، توده میکروارگانیسم و باکتری‌ها، در این فرآیند می‌باشد.
بخش دیگر لجن نیز که مازاد بر نیاز تصفیه است از سیستم دفع و به واحد هاضم لجن منتقل می‌گردد.
قابل ذکر است که با توجه به شرایط هر پروژه تغییرات لازم بر روی جزئیات تصفیه‌خانه اعمال می‌گردد. پساب خروجی این فرآیند با استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست مطابقت داشته و با توجه به طراحی، از آن می‌توان جهت آبیاری و مصارف کشاورزی استفاده نمود.
