AAO工艺，即厌氧 - 缺氧 - 好氧工艺（Anaerobic - Anoxic - Oxic），是一种常用的二级污水处理工艺，主要用于去除污水中的氮和磷。该工艺通过三个不同的生物处理区域来实现其脱氮除磷的功能：
厌氧段（Anaerobic）
原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入厌氧池。
在厌氧环境下，聚磷菌等微生物释放出磷，满足自身对磷的需求，同时部分有机物进行氨化等反应。
厌氧池的主要功能是释放磷，使污水中磷的浓度升高，并将一些复杂的大分子有机物进行发酵，转化为可被后续微生物利用的小分子有机物。
缺氧段（Anoxic）
经过厌氧处理后的污水进入缺氧池。
在缺氧池中，反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将好氧池内通过内循环回流进来的硝酸根还原为氮气而释放，从而达到脱氮的目的。
缺氧段还可以去除污水中的一些有机物，并降低BOD5浓度。
好氧段（Oxic）
缺氧区的混合液进入好氧池，在好氧条件下，好氧微生物（包括异养菌和自养菌）对污水中的有机物进行氧化分解，将其彻底转化为二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）等无机物。
聚磷菌在好氧环境下会大量吸收污水中的磷，以聚磷酸盐的形式储存于体内，并通过剩余污泥的排放实现除磷的目的。
硝化细菌也在好氧环境下将氨氮（NH₃ - N）氧化为硝态氮（NO₃⁻ - N），回流至缺氧段后转化为氮气排出。
通过这三个阶段的协同作用，AAO工艺能够有效去除污水中的氮和磷，同时降低有机物浓度，达到二级污水处理的标准。该工艺具有处理效果好、同步脱氮除磷等优点，广泛应用于生活污水和工业废水的处理。