A2O地埋式一體化污水處理系統
在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機物和無機物組成，其中微生物是活性污泥的主要組成部分。
活性污泥微生物又是由細菌、真菌、原生動物、后生動物等多種微生物群體相結合所組成的一個生態系。
細菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心，是微生物的主要成分，污水中有機物的性質決定那些種屬的細菌占優勢，含蛋白質的污水有利于產堿桿菌屬和芽孢桿菌屬，而醣類污水或烴類污水則有利于假單孢菌屬。在一定的能量水平（即細菌的活動能力）下，大部分細菌構成了活性污泥的絮凝體，并形成菌膠團，具有良好的自身凝聚和沉淀性能。
在活性污泥法處理過程中，凈化污水的第和主要承擔者是細菌，其次出現原生動物，是細菌的*捕食者，繼之出現后生動物，是細菌的第二次捕食者。
凈化過程與機理
活性污泥微生物能夠連續從污水中去除有機物，是由以下幾個過程完成的。
（1）初期去除與吸附作用
在很多活性污泥系統里，當污水與活性污泥接觸后很短的時間（3-5分鐘）內就出現了很高的有機物（BOD）去除率，這種初期高速去除現象是吸附作用所引起的，由于污泥表面積很大（介于2000-10000m2/m3混合液），且表面具有多糖類粘質層，因此，污水中懸浮的和膠體的物質是被絮凝和吸附去除的，初期被去除的BOD象一種備用的食物源一樣貯存在微生物細胞的表面，經過幾小時的曝氣后，才會相繼攝入代謝。
在初期，被單位污泥去除的有機物數量是有一定限度的，它取決于污水的類型以及與污水接觸時的污泥性能，例如，污水中呈懸浮的和膠體的有機物多，則初期去除率大，反之如溶解性有機物多，則初期去除率就小，又如，回流的污泥未經足夠地曝氣，預先貯存在污泥里的有機物將代謝不充分，污泥未得到再生，活性不能很好恢復，因而必將降低初期去除率，但是，如回流污泥經過長時間的曝氣，則會使污泥長期處于內源呼吸階段，由于過分自身氧化而失去活性，同樣也會降低初期去除率。
（2）微生物的代謝作用
活性污泥微生物以污水中各種有機物作為營養，在有氧的條件下，將其中一部分有機物合成新的細胞物質（原生質）；對另一部分有機物則進行分解代謝，即氧化分解以獲得合成新細胞所需要的能量，并終形成CO2和H2O等穩定的物質。
A2O地埋式一體化污水處理系統在新細胞合成與微生物增長的過程中，除氧化一部分有機物以獲得能量外，還有一部分微生物細胞物質也在進行氧化分解，并供應能量。
活性污泥微生物從污水中去除有機物的代謝過程，主要是由微生物細胞物質的合成（活性污泥增長），有機物（包括一部分細胞物質）的氧化分解和氧的消耗所組成，當氧供應充足時，活性污泥的增長與有機物的去除是并行的；污泥增長的旺盛時期，也就是有機物去除的快速時期。
（3）絮凝體的形成與凝聚沉淀
污水中有機物通過生物降解，一部分氧化分解形成二氧化碳和水，一部分合成細胞物質成為菌體，如果形成菌體的有機物不從污水中分離出去，這樣的凈化不能算結束，為了使菌體從水中分離出來，現多使用重力沉淀法，如果每個菌體都處于松散狀態，由于其大小與膠體顆粒大體相同，那么將保持穩定懸浮狀態，沉淀分離是不可能的，為此，必須使菌體凝聚成為易于沉淀的絮凝體。
易于形成絮凝體的細菌有動膠菌屬、產堿桿菌、無色桿菌、黃桿菌、假單孢菌等，但無論哪一種細菌又都是在一定條件下才能夠凝聚的。
生物法機理——生物硝化和反硝化機理
在污水的生物脫氮處理過程中，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。因而,污水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應是將氨氮轉化為硝酸鹽的過程 ,包括兩個基本反應步驟 : 由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應;由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。
在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌) 的作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源) 。
生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%—95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用多。但缺點是占地面積大,低溫時效率低。
