有機污染物和氨氮的去除主要取決于設備中的AO生物處理工藝。

　　其工作原理為A級，由于污水中有機物濃度高，微生物處于缺氣狀態。此時，微生物是兼性微生物。它們將污水中的有機氨分解成NH3-N，并用有機碳作為電子給體，將NO-2-N和NO-3-N轉化成N-2。H3-N合成新的細胞材料。因此，A級池不僅具有一定的有機物去除功能，降低了后續好氧池的有機負荷，而且有利于硝化，并依靠原水中高濃度的有機物完成反硝化

　　在O級，由于有機物濃度已大幅度降低，但仍有一定量的有機物及較高的NH3-N存在。為了使有機物得到進一步氧化分解，同時在碳化作用處于完成情況下硝化作用能順利進行，在O級設置有機負荷較低的好氧生物接觸氧化池。在O級池是主要存在好氧微生物及好氧型細菌(硝化菌)。

　　其中好氧微生物將有機物分解成CO2和H2O;自養型細菌(硝化菌)利用有機物分解產生的無機碳或空氣中的CO2作為營養源，將污水中的NHˉ3-N轉化成Nˉ2-ON、Nˉ3-ON、O級池的出水部分回流到A級池，為A級池提供電子受體。