污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上， 先利用好氧段经硝化作用， 由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用， 将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、 硝态氮。 在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转化为氮气， 溢出水面释放到大气， 参与自然界氮的循环。 磷在自然界以两种状态存在： 可溶态或颗粒态。 所谓的除磷就是把水中溶解性磷转化为颗粒性磷， 达到磷水分离。 废水在生物处理中， 在厌氧条件下， 聚磷菌的生长受到抑制，为了自身的生长便释放出其细胞中的聚磷酸盐， 同时产生利用废水中简单的溶解性有机基质所需的能量， 称该过程为磷的释放。 进入好氧环境后， 活力得到充分恢复， 在充分利用基质的同时， 从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐， 从而完成聚磷的过程。将这些摄取大量磷的微生物从废水中去除， 即可达到除磷的目的。