城市污水通常由生活污水、工業(yè)廢水和城市降水徑流三部分組成，是一種混合污水。其中生活污水中，有機污染物占約60%，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等；無機污染物占約40%，主要是泥沙和雜物等。而A²/O生物處理系統(tǒng)是一種具有除磷、脫氮功能的典型工藝，是比較適合城市污水處理。
一、A²/O處理工藝
生物脫氮除磷是將生物脫氮與生物除磷組合在一個流程中，污水首先進(jìn)入首段厭氧池，與同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥混合，本池主要功能是釋放磷，使污水中磷的濃度升高，溶解性有機物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD濃度下降；另外，NH^3-—N因細(xì)胞的合成而被出去一部分，使污水中NH^3-—N還原為N₂，釋放至空氣中，因此，BOD₅濃度下降，NH^3-—N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。
在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NH^3-—N含量顯著下降，隨著硝化過程，NH^3-—N的濃度卻增加，磷隨著聚磷菌的過量攝取，可以比較快速的下降。所以，A²/O工藝科以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被出去等功能，脫氮的前提是NH^3-—N應(yīng)安全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。
A²/O法是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，本工藝不僅能去除有機物，還具有脫氮除磷的功能。厭氧段的功能是釋放磷，同時部分有機物進(jìn)行氨化。缺氧段功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2倍的原污水流量。好氧段是多功能的，去除有機物，硝化和吸收磷等反應(yīng)都在本段進(jìn)行，這三相反應(yīng)都是很重要的，混合液中含有NH^3-—N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD則得到去除。流量為2Q的混合液從這里流回缺氧反應(yīng)器。
A²/O工藝的三部分可以使獨立地構(gòu)筑物，也可以是建在一起，用隔板相互隔開的。厭氧區(qū)和缺氧區(qū)緩速攪拌，防止污泥沉降，并避免攪拌過度造成氧的溶入。厭氧區(qū)溶解氧小于0.2mg/L，水力停留時間約1h，缺氧區(qū)溶解氧小于0.5mg/L，水力停留時間1h。好氧段結(jié)構(gòu)形式與傳統(tǒng)活性污泥相同，水力停留時間3~4h，溶解氧濃度大于2mg/L。
A²/O工藝的特點如下：
1) 運行中無需投藥，兩個A段只需要輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低。
2) 在厭氧、缺氧、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，避免了污泥膨脹。
3) 工藝簡單，總停留時間短。
4) 構(gòu)筑物少，不需要建初沉池和硝化污泥池，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。
5) 污泥產(chǎn)量少，污泥性能穩(wěn)定，不需要進(jìn)行硝化處理。
6) 能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷，即使對高濃度廢水也具有較大的耐沖擊能力。
7) 三段功能明確，界線分明，可根據(jù)出水條件和出水要求，人為創(chuàng)造和控制三段時空比例和運行條件，只要碳源充足，就可以獲取較好的脫氮除磷效果。
二、A²/O工藝流程圖如下：