生活污水中有機成份較高，可生化性較好，因此采用小型一體化生活污水處理設備生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是的。

由于生活污水中含有一定量的氨氮及有機物，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，小型一體化生活污水處理設備污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級池兩部分。

*池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養源，將污水中的氨氮轉化為NO₂^--N、NO₃^--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至*池進行內循環，以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比控制在約15-20:1。

O級生化池出水流入豎流式沉淀池，進行固液分離。

沉淀池固液分離后的出水自流進入消毒池，經消毒后進入生物濾池進行深度處理。

沉淀池沉淀下來的污泥由污泥提升泵，一部分提升至*池，進行內循環；一部分提升至工業廢水污泥池與工業廢水污泥共同處理。