本发明公开了一种利用旁路污泥活性强化技术提高污水厂处理效能的方法，包括如下步骤：经过一级预处理的污水通过主生物池二级处理后流入二沉池，在二沉池中进行泥水分离，二沉池上清液排放或者进入后续深度处理，二沉池浓缩的活性污泥通过污泥回流泵及管路输送到旁路生物池，在旁路生物池经好氧、缺氧、厌氧生化过程处理后回流至主生物池进水端；本发明能通过对现有生物池进行简单改造(合建)，或者仅仅新建一个小容积的旁路生物池(分建)，就能大幅提高污水厂活性污泥总量，本发明的生物系统MLSS保有总量可比现有技术工艺提高18％～100％。本发明不但适用于污水厂新建，也适合现有污水厂的升级提标改造，本发明高效、低耗、投资低廉。