生物脫氮的過程主要分為三個階段：氨化、硝化和反硝化。氨化階段中，無論是好氧還是厭氧條件下，有機氮通過微生物分解和水解轉化為氨氮。硝化階段，氨氮被轉化為亞硝態氮和硝態氮，此過程會釋放氫離子，導致pH下降，因此保持足夠的堿度對維持適宜pH值至關重要。反硝化階段則是在缺氧條件下進行，微生物以NO--N中的氧為電子受體，有機碳為電子供體，將硝態氮轉化為氮氣逸出。生物除磷的過程同樣涉及厭氧和好氧兩個階段。在厭氧條件下，有機物被厭氧發酵產酸菌轉化為乙酸苷，而聚磷菌在厭氧環境中分解體內的聚磷，產生能量供自身生存和吸收乙酸苷轉化為PHB存儲。聚磷分解產生的無機磷重新釋放回污水中。進入好氧階段后，聚磷菌利用體內的PHB進行好氧分解，吸收磷酸鹽以聚磷的形式積累于體內，這就是好氧吸磷的過程。值得注意的是，雖然高磷含量不會直接導致腐蝕，但會導致廢水嚴重富營養化，因此需要采取適當的除磷措施。常見的處理方法包括投加除磷劑等。活性污泥法作為一種傳統且廣泛應用的污水處理技術，結合了生物脫氮除磷的功能，能夠有效去除污水中的氮磷污染物，從而減輕對環境的負擔。