一体化污水处理成套设备集去除有机污染物及氨氮于一体，主要依赖于设备中的AO生物处理工艺。
其中工作原理是在A级，由于污水有机物浓度很高，微生物处于缺气状态，此时微生物为兼性微生物，它们将午睡中的有机氮转化分解成NH-N,同时利用有机物作为电子供体，将NO-N.NO-N转化成N。而且还利用部分有机碳源和NH-N合成新的细胞物质，所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于消化作用的进行，而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反消化作用，终消除氮的富营养化污染。
在O级由于有机物浓度已大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高NH-N存在。为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用处于完成情况下消化作用能顺利进行，在O级设置有机负荷较低的好生物接触氧化池，在O级池中主要存在好氧微生物及自氧型细菌（消化菌），其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O，自氧型细菌（消化菌）利用有机物分解产生的无机碳或空气中的CO2，作为养源，将污水中的NH-N转化成NO-N.NO-N。O级池的出水部分回流到A级池，为A级池提供电子接受体，通过反消化作用终消除氮污染。
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