MBR-AO工艺一体化污水处理设备的工艺:
调节池:提供对污水处理负荷的缓冲能力，防止处理系统负荷的急剧变化:减少进入处理系统污水流量的波动:在控制污水的H值、稳定水质方面，可利用不同污水自身的中和能力，减少中和作用中化学品的消耗量:防止高浓度的有毒物质自接进入生物化学处理系统;当污水减量时时，仍能对处理系统继续输入污水，系统的正常运行。格栅:进过两道格栅，其中粗格栅主要用于去除水中漂浮物，细格栅主要去除水中一些细小的颗粒及是浮物，以后续生物处理单元有效进行，同时防止大颗粒物质降低产品使用寿命初沉池:去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷;使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果;对胶体物质具有一定的吸附去除作用:一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果，减缓水质变化对后续生化系统的冲击;可在初沉池投加含铁混释剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱疏成本。
MBR-AO工艺一体化污水处理设备水解酸化:水解酸化在好氧生物处理工艺中的水解的目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，降低污水的PH值减少污泥产量，以利于后续的好氧处理。去除废水中的COD，部分有机物降解合成自身细胞。
在混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产用烷相分开。因此设置水解酸化池可以提高整个系统对有机物和县浮物的去除效果，减轻好气系统的有机负荷，使整个系统的能耗相比于单独使用好氧系统大为降低。
MBR-AO工艺一体化污水处理设备工艺流程经过上述工艺比较与选择，主要工艺过程设计如下:生活污水经格网，去除水中较大的漂浮物，上清液流入集水池，集水中的污水由泵提升至A生化池(缺氧池》，既能去除氨氨又起到预处理作用，A生化池的污水进入0生化池，进行生化处理。污水中有机成份较高，B0D5/CoDcr=0.5，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是经济的。
由于污水中氨氨及有机物含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氨形式表现出来，由于氨氮也是一个污染控制指标，因此污水处理采用缺氧好氧A/0生物接触氧化工艺，即生化池需分为A池和0池两部分。在A池内，由于污水有机物浓度较言，微生物处于缺每状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氨转化为复复，同时利用有机碳源作为电子供体，将N02-N、N03-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和复氨合成新的细胞物质。所以A池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续0生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，络消除氨的富营养化污染。经过A池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的复氨存在，为使有机物进一步氧化分解。同时在碳化作用趋于的情况下，硝化作用能顺利进行，特设重0生化池，0生化池的处理依靠自养型细菌《硝化菌》完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水的氨氨转化为N02-N、NO3-N。0池出水一部分进入沉淀池进行沉淀，另一部分回流至集水池进行内循环，以达到反硝化的目的。在A和0生化池中均安装有填料，整个生化处理过程是依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。