高速公路服務區污水處理設備去除有機污染物及氨氮主要依賴于設備中的AO生物處理工藝。其中工作原理是在*，由于污水有機物濃度很高，微生物處于缺氧狀態，此時微生物為兼性微生物，所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續好氧池的有機負荷，有機物濃度降低，但仍有一定量的有機物及較高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級池中主要存在好氧微生物及自氧型細菌(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NH3-N轉化成NO-2-N、NO-3-N，O級池的出水部分回流到*池，為*池提供電子接受體，通過反硝化作用終消除氮污染。
高速公路服務區污水處理設備的維護需要有規程，包括定期清晰、添油換油、設備的監測和檢查等等，因此，更換和修復零部件就是日常工作中必須要做的內容。污水處理廠的維修設備人員必須對這項常規的工作高度重視，才能保證設備的穩定運行。但是實際情況是，設備維修工作得不到足夠的重視。
污水處理設備主要針對污水高COD難以降低設計研發，可有效解決以往廢水處理過程中的技術難點是廢水經處理后可達標排放。污水處理設備利用厭氧菌、好氧菌自身的生命活動消耗污水中的有機污染物，同時微生物形成的生物絮凝體使懸浮狀和膠體狀的有機污染物失穩絮凝，吸附在活性污泥表面，降解有機物，終達到凈化污水的效果。
設備內配有水下曝氣，通過水流推動，形成雙功能曝氣。處理污水時，污水從裝置頂部流入曝氣區，曝氣機水下曝氣并推流攪動污水，進入的污水很快與原有的混合液充分混合，大限度地適應進水水質的變化。曝氣機通過水流推動和水下曝氣雙重功能，使曝氣區污水有規律地循環流動，提高污水中的溶解氧含量。由于污水在曝氣區不斷循環流動，區內各點水質比較均勻，微生物的數量、性質基本相同，因此曝氣區各部分的工作情況幾乎*。這就把整個生化反應控制在良好的同一條件下。有機物被微生物逐步降解，污水得到凈化。凈化效率高出水各項指標達到國家《紡織染整工業污染物排放標準》(GB 4267-92)的排放標準。也可根據客戶要求進一步配套，作臭氧強氧化深度處理，達到《城市污水再生利用景觀環境用水水質標準》(GB/T 18921—2002)標準，再生利用。
