城市污水通常由生活污水、工业废水和城市降水径流三部分组成，是一种混合污水。其中生活污水中，有机污染物占约60%，如蛋白质、脂肪、糖类等；无机污染物占约40%，主要是泥沙和杂物等。而A²/O生物处理系统是一种具有除磷、脱氮功能的典型工艺，是比较适合城市污水处理。
一、A²/O处理工艺
生物脱氮除磷是将生物脱氮与生物除磷组合在一个流程中，污水首先进入首段厌氧池，与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合，本池主要功能是释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH^3-—N因细胞的合成而被出去一部分，使污水中NH^3-—N还原为N₂，释放至空气中，因此，BOD₅浓度下降，NH^3-—N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH^3-—N含量显著下降，随着硝化过程，NH^3-—N的浓度却增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，可以比较快速的下降。所以，A²/O工艺科以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被出去等功能，脱氮的前提是NH^3-—N应安全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
A²/O法是厌氧/缺氧/好氧工艺的简称，本工艺不仅能去除有机物，还具有脱氮除磷的功能。厌氧段的功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。缺氧段功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2倍的原污水流量。好氧段是多功能的，去除有机物，硝化和吸收磷等反应都在本段进行，这三相反应都是很重要的，混合液中含有NH^3-—N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。流量为2Q的混合液从这里流回缺氧反应器。
A²/O工艺的三部分可以使独立地构筑物，也可以是建在一起，用隔板相互隔开的。厌氧区和缺氧区缓速搅拌，防止污泥沉降，并避免搅拌过度造成氧的溶入。厌氧区溶解氧小于0.2mg/L，水力停留时间约1h，缺氧区溶解氧小于0.5mg/L，水力停留时间1h。好氧段结构形式与传统活性污泥相同，水力停留时间3~4h，溶解氧浓度大于2mg/L。
A²/O工艺的特点如下：
1) 运行中无需投药，两个A段只需要轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。
2) 在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，避免了污泥膨胀。
3) 工艺简单，总停留时间短。
4) 构筑物少，不需要建初沉池和硝化污泥池，处理效果稳定，出水水质好。
5) 污泥产量少，污泥性能稳定，不需要进行硝化处理。
6) 能承受水量、水质冲击负荷，即使对高浓度废水也具有较大的耐冲击能力。
7) 三段功能明确，界线分明，可根据出水条件和出水要求，人为创造和控制三段时空比例和运行条件，只要碳源充足，就可以获取较好的脱氮除磷效果。
二、A²/O工艺流程图如下：