Nước thải phát sinh từ nhà máy được thu gom theo tuyến ống thu gom nước thải đưa về module xử lý. Đầu tiên nước thải chảy đến bể điều hòa kỵ khí, trong bể này được bố trí ống xã hồi lưu bùn dư, nhằm giảm lượng bùn dư trong bể xử lý sinh học hiếu khí và pha loãng nồng độ ô nhiễm của dòng nước thải mới được tiếp nhận.
Việt Anh Vacetco thiết kế thêm 1 ngăn “thiếu khí” nhằm kích thích sự phát triển của một số chủng vi sinh có khả năng vừa loại được chất hữu cơ vừa loại được các hợp chất có chứa Nitơ (tồn tại chủ yếu dưới dạng nitrát (NO3-)). Quá trình khử nitơ trong bể AO được diễn tả như sau.
Vùng sục khí kết hợp khử Nitơ Tổng thường bao gồm 2 ngăn. Ngăn thứ nhất gọi là ngăn “thiếu khí”. Nước thải trước tiên sẽ được đưa vào ngăn này và được cho tiếp xúc với vi sinh vật (bùn). Ngăn “thiếu khí” sẽ được thiết kế phù hợp nhằm duy trì môi trường hoạt động trong ngăn luôn là môi trường “thiếu khí”, thích hợp cho các vi sinh vật “thiếu khí” hoạt động. Các vi sinh vật này sẽ tham gia vào quá trình loại bỏ các chất hữu cơ và các hợp chất chứa Nitơ (tồn tại chủ yếu ở dạng nitrát NO3-)
Sau khi rời ngăn “thiếu khí”, nước thải được dẫn vào ngăn “sục khí” (còn gọi là ngăn thứ 2) và được cho tiếp xúc với vi sinh vật “hiếu khí” nhờ hệ thống thổi khí lắp dưới đáy bể. Trong ngăn sục khí, chúng tôi thiết kế thời gian lưu nước và lưu bùn đủ lớn để tiến hành quá trình loại các chất hữu cơ và kích thích quá trình nitrát hóa (chuyển hóa amônia- NH4+- thành nitrát – NO3-). Hỗn hợp nước và bùn ở phần cuối của ngăn “sục khí” chứa rất nhiều nitrát (NO3-) được tuần hoàn lại ngăn “thiếu khí” để tiến hành quá trình loại nitrát nhờ các vi sinh vật “thiếu khí”. Việc loại bỏ NO3- ở ngăn “thiếu khí” sẽ giúp giảm thiểu nồng độ amônia và Nitơ Tổng của nước thải đầu ra. Một yếu tố rất quan trọng để đảm bảo quá trình loại NO3- được diễn ra ổn định là phải có sự hiện diện của các chất hữu cơ trong nước thải với nồng độ thích hợp. Điều này đã được đảm bảo vì trong nước thải đi vào ngăn thiếu khí đã có chứa sẵn một lượng chất hữu cơ nhất định (COD, BOD5) đủ đảm bảo cho quá trình loại nitrát trong ngăn này được diễn ra ổn định.