A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。工艺流程A2O工艺于70年代由美国在厌氧一好氧磷工艺(A/O)的基础上开发出来的，该工艺具有脱氮除磷的功能。 该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流缺氧池前端，该工艺具有脱氮除磷的目的。
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