(一)預處理階段
 

　　污水首先進入格柵裝置，通過格柵攔截污水中的大顆粒懸浮物、漂浮物，如樹枝、塑料瓶、織物等，防止其進入后續處理單元，對設備造成堵塞或損壞，為后續生物處理創造良好條件。格柵可采用機械格柵或人工格柵，機械格柵通常配備自動清污裝置，能定時清理格柵攔截的雜物，保證格柵的正常運行，提高設備自動化程度，減少人工維護工作量。
 

　　(二)生物處理核心階段
 

　　活性污泥法與生物膜法協同：在生物處理單元，常采用活性污泥法與生物膜法相結合的工藝。活性污泥中的微生物在曝氣作用下，與污水中的有機物充分接觸，將其分解轉化為二氧化碳、水和微生物自身的細胞物質。同時，生物膜附著在填料表面，微生物在生物膜上生長繁殖，進一步強化對污水中污染物的分解能力。當污水流經生物膜時，微生物利用污水中的有機物進行新陳代謝，對有機物、氮、磷等污染物具有高效去除效果。例如，在處理生活污水時，對化學需氧量(COD)的去除率可達 80% - 95%，氨氮去除率可達 70% - 90%。
 

　　缺氧與好氧環境交替：設備內部設置缺氧區和好氧區，通過合理控制曝氣量與水流路徑，實現污水在缺氧與好氧環境中交替流動。在缺氧區，反硝化細菌利用污水中的有機物作為電子供體，將硝酸鹽氮還原為氮氣，實現脫氮過程。在好氧區，好氧微生物通過氧化分解有機物，去除污水中的 COD、BOD(生化需氧量)等污染物，同時將氨氮轉化為硝酸鹽氮，為缺氧區的反硝化提供底物。這種缺氧與好氧環境的交替，有效提高了污水中氮污染物的去除效率，確保出水總氮達標。
 

　　(三)固液分離階段
 

　　經過生物處理后的污水進入沉淀單元，利用重力作用使污水中的活性污泥等固體顆粒沉淀到池底，實現固液分離。沉淀單元可采用豎流式沉淀池、平流式沉淀池或斜管沉淀池等多種形式。斜管沉淀池因其沉淀效率高、占地面積小等優點，在集裝箱式一體化污水處理設備中應用較為廣泛。在斜管沉淀池中，污水在斜管內流動，固體顆粒在重力作用下沿斜管下滑至池底，上清液則從沉淀池頂部流出，進入后續消毒單元。沉淀下來的污泥一部分回流至生物處理單元前端，補充微生物量，另一部分作為剩余污泥定期排出設備進行處理。