美丽乡村污水处理设备去除有机污染物及氨氮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，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，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，有机物浓度，但仍有一定量的有机物及较高NH3-N存在。
结合国外生活污水处理的成功和我国农村生活污水的排放特点，近年来我国一些地方的工程实例，厌氧-好氧组合一体化设备处理效果。
厌氧-好氧组合一体化设备是在吸收了流化床、活性污泥法和生物氧化法优点的基础上的一种、的生化处理装置，由厌氧悬浮床、循环床和好氧固定床组成。其核心技术是应用悬浮生物载体形成床和投加微生物优势菌，充分反应器中微生物浓度。该装置可在好氧、缺氧、厌氧下，实现悬浮载体与污水流化状态下充分，利用微生物的生物活性进行有机物的水解、生物降解、氮的硝化和磷的生物沉淀。沉淀能达标排放，无需采用砂滤或其他过滤材料。通过自动控制实现全程自动化运行和。
该处理将厌氧、缺氧、好氧技术有机结合为一体，实现A2/ O 工艺流程，污染物去除效率高，处理后水质好且，但由于一体化设备购置成本较高，日常运行要消耗电能，适合于经济条件，周边既无一定规模空地，又对水质要求较高的农村地区，可建于地下。
