A/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。傳統的A/O 工藝（見圖1-1）是一個由厭氧池（A池）、缺氧池（A池）、好氧池（O池）、沉澱系統及汙泥回流系統（內回流、外回流）組成的系統，是上世紀七八十年代在A/O工藝基礎上發展而來。
傳統A/O工藝流程，汙水首先進入厭氧池與回流汙泥混合，在兼性厭氧發酵菌的作用下，部分易生物降解的大分子有機物被轉化為小分子的揮發性脂肪酸（VFA），聚磷菌吸收這些小分子有機物合稱聚-β-羥基丁酸（PHB）並儲存在細胞內，同時將細胞內的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到水，釋放的能量可供專性好氧的聚磷菌在厭氧的抑制環境中維持生存，隨後汙水進入缺氧池。
缺氧池的首要功能是反硝化脫氮。汙水經過厭氧池進入缺氧池後，反硝化菌利用汙水中的有機物和回流混合液中的硝態氮進行反硝化，硝態氮轉化為氮氣釋放到空氣中，達到生物脫氮效果。缺氧池有機物濃度和硝態氮濃度都大幅降低，具體表現為缺氧池COD、硝態氮及總氮物質量的下降，同時缺氧池還可能存在磷的吸收或釋放。
混合液從缺氧池進入好氧池，好氧池作用主要為去除COD、硝化、吸收磷。進入好氧池的混合液中COD濃度已經很低，聚磷菌主要是依靠分解儲藏在體內的PHB來獲得能量以供自身的生長繁殖，同時超量吸收水中溶解性磷以磷酸鹽的形式儲藏在體內，經過沉澱池沉澱後上清液排出，含磷量較高的汙泥一部分回流至厭氧池，一部分以剩餘汙泥的形式排出系統，達到生物除磷的效果。同時，好氧池中有機物被微生物生化降解，氨氮被硝化，好氧池出水中COD、氨氮、總磷均大幅降低，而硝態氮顯著上升。
厭氧段汙水中總磷濃度升高，溶解性有機物被微生物細胞吸收而使汙水中的BOD濃度下降，同時氨氮因被細胞吸收及回流液稀釋而降低，硝態氮進入厭氧池後可利用原水中快速降解有機物轉化為氮氣而降低。如果外回流量過大，大量硝態氮、溶解氧進入厭氧池會導致厭氧環境的破壞，不利於聚磷菌的釋磷反應及大分子有機物的厭氧發酵，同時導致進入缺氧池小分子有機物減少而降低反硝化脫氮潛力。缺氧段脫氮能力則依靠內回流比來保證，為達到較高的總氮去除率，就必須要有較高的混合液回流比，但是太高的內回流比會帶入溶解氧導致缺氧池缺氧環境的破壞，這就要求好氧段在確保氨氮硝化完全的情況下控制好末端溶解氧。
A/O工藝具有同時脫氮除磷功能，能同時完成有機物的去除、硝化反硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是氨氮被完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成反硝化脫氮功能，厭氧池和好氧池聯合完成生物除磷功能。A/O工藝具有構造簡單、控制複雜性小、運行費用低、不易產生汙泥膨脹等特點而被全世界廣泛應用於各類型汙水廠，也是我國處理市政汙水的主要工藝。
但是，A/O工藝脫氮除磷效果受到多種因素影響，有著內在固有矛盾，脫氮、除磷均對碳源均有所要求，聚磷菌、硝化菌、反硝化菌在碳源、泥齡、有機負荷等方面存在著矛盾和競爭，很難同時高效的脫氮、除磷。此外，A/O工藝對總氮、總磷的去除率存在著上限，以此發展出多種變種工藝，如A/O工藝、倒置A/O工藝、多點進水A/O工藝、UCT工藝、VIP工藝、JHB工藝、Bardenpho工藝、改良型Bardenpho工藝（Phordeox工藝）、TNCU工藝、BCFS工藝、PASF工藝、三環式A/O工藝等。