本发明所述的活性污泥反应系统，包括：反应器和与所述反应器连接设置的置换装置；其中所述置换装置包括：置换罐，设置所述置换罐与所述反应器的高压区基本水平设置，与所述置换罐连通设置有进水阀和出水阀，在所述置换罐的顶部设置排气阀；并设置第一循环管道和第二循环管道，所述置换罐分别通过所述第一循环管道和第二循环管道与所述反应器相连通，在所述第一循环管道上设置有第一循环水阀，在所述第二循环管道上设置有第二循环水阀；在所述第一循环管道或第二循环管道上设置有推流装置。本发明通过利用置换装置对反应器的进水和出水进行置换，其总能耗要低于反应器筒体的进水能耗。