污水處理的核心部分，以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點。在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物含量大幅度降低。池中填料采用立體組合填料，該填料具有比表面積大，使用壽命長，易掛膜耐腐蝕不結團堵塞。

老社區廢水改造一體化污水處理設備在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。MBBR工藝原理是通過向反應池中投加一定數量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈*混合狀態，微生物生長的環境為氣、液、固三相。

在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物含量大幅度降低。在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。

混合液進入缺氧反應器后,反硝化細菌就利用好氧反應器中經混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化,達到同時去除有機碳與脫氮之目的。污水首入厭氧反應器,兼性發酵細菌將廢水中的可生物降解大分子有機物轉化為小分子發酵產物,如VFA;A/A/O工藝是由厭氧池/缺氧池/好氧池/沉淀池系統所構成,是在A/O除磷工藝基礎上,在厭氧反應器之后增設一個缺氧反應器,并使好氧反應器中的混合液回流至缺氧反應器,使之反硝化脫氮。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機污染物轉化為無機物和少量的細胞物質，常用的有：厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。

老社區廢水改造一體化污水處理設備廢水進入好氧反應器,聚磷菌除了吸收、利用廢水中殘余的可生物降解有機物外,主要是分解體內貯積的PHB,放出能量以攝取環境中的溶解性磷,并以聚磷的形式在體內貯存起來,實現自身的生長繁殖,并通過剩余污泥排放,將磷去除。