一体化氧化沟工艺，是将曝气净化与固液分离合并在一个沟内，形成集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体的新型反应器，它设有专门的固液分离装置和措施，因充分利用设备和空间，省去了初沉池、调节池、二沉池和消化池，具有诸多优点。运行条件与常规活性污泥法基本相同，只是一体化氧化沟在设计时要考虑：污泥龄，污泥停留时间，缺氧段到厌氧段、好氧段到缺氧段的回流比，曝气设备、水下推进器、固液分离器的功率和数量等。
 

固液分离及回流机理见图
 

　　主沟内混合液在流经组件进入分离器内部时，由于特殊的分离器组件结构和水力条件，流动方向发生了多次变化，客观上消耗了液流的能量，为固液分离打下了基础。分离后的污泥通过絮凝，体积变得越来越大，在其沉降过程中，不断受到从主沟进入到分离器内的液流向上的冲击，形成污泥反冲。当这一冲击作用与污泥的重力持平时，污泥便悬浮在分离器中，保持动态静止，形成一悬浮污泥层。当混合液由下而上通过悬浮层时，混合液中的污泥便被悬浮污泥“网捕”下来，这就比传统二沉池单靠静沉作用多了一重作用。
 

　　在分离器底部，混合液受到组件下侧板的反力作用，该力可分解组件下侧板流动的两束流——上向流和下向流，因流速差的存在形成压力差，该压力差就直接导致了污泥自动回流。成都城北污水厂一年多的运行情况表明，只要保证固液分离器底部的推动力并及时排泥，就能保证稳定的分离及回流效果。
 

　　一体化氧化沟不仅在于曝气/沉淀一体化，实现了污泥无泵自动回流(见图3中的a)，还在于直接将缺氧区和好氧区共壁合建实现了水力内回流。该设计的独到之处在于硝化液是通过好氧区的循环流动直接流至缺氧区，与厌氧池中的出水混合后进行反硝化反应，这样就再次省却了一道机械内回流，并充分利用了一体化氧化沟的能量分区及水力分布特点。
 

　　一体化氧化沟除一般氧化沟所具有的优点外，还有以下*的优点：
 

　　①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池、调节池和单独的二沉池；
 

　　②污泥自动回流，投资少、能耗低、占地少、管理简便；
 

　　③造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；
 

　　④固液分离效果比一般二次沉淀池高，使系统在较大的流量浓度范围内稳定运行。
 

　　一体化氧化沟工艺与常规活性污泥法的比较：
 

　　◆ 常规活性污泥法和一体化氧化沟法对耗氧有机物的去除都有较好效果， 一体化氧化沟法比常规活性污泥法在除氮、除磷方面有更好的效果。一体化氧化沟在设计时， 把除氮、 除磷作为重要的设计指标之一。
 

　　◆ 一体化氧化沟工艺能节约占地面积，形成立体循环，降低投资成本，处理量大，运行费用较低，适合于城市生活污水的处理。
 

　　◆ 一体化氧化沟工艺存在的弊端是系统控制、运行管理难度大，设备能耗大，设备日常维护困难。