AO工艺一体化污水设备不仅能去处BOD5，还有很好的脱氮除磷功能。污水经A段后进入O段，有机物在好氧段被好氧微生物氧化分解，氨氮在有氧条件下通过硝化作用转化为硝态氮，再通过混合液回流进入缺氧段在有碳源条件下，进行前置反硝化，使硝态氮转化为分子态氮而逸入空气中，从而使氨氮得到有效的去除，达到同时去除BOD5和脱氮的很好效果。同时原污水和二沉池回流污泥一起进入到A段厌氧池中，在该阶段磷被释放出来提供聚磷菌活动所需的能量，在进入氧化池后污水中的聚磷菌吸收磷，再在膜池中过滤排放去除从而达到除磷效果。在氧化反应段中实现有机物的去除、氨氮的硝化和磷的吸收去除。