1. Zasada działania beztlenowego filtra biologicznego
1) Filtracja: wypełniacz przechwytuje i filtruje duże cząstki i zawiesiny w wodzie wlotowej;
2) Hydroliza: mikroorganizmy beztlenowe mogą hydrolizować nierozpuszczalne substancje makrocząsteczkowe do rozpuszczalnych substancji o małych cząsteczkach;
3) Absorpcja: mikroorganizmy beztlenowe adsorbują i absorbują zawarte w wodzie zanieczyszczenia organiczne, z których część wykorzystywana jest do własnego wzrostu i rozmnażania, a część jest uszczelniana przez wodę w kształcie litery U w postaci biogazu;
4) Denitryfikacja: Ścieki ze złoża utleniania kontaktowego są zawracane do filtra beztlenowego, a bakterie denitryfikacyjne w mikroorganizmach beztlenowych mogą wykorzystywać azot azotanowy z wody powrotnej i przekształcać go w azot w celu usunięcia azotu ze ścieków. Po oczyszczeniu ścieków wiejskich na filtrze beztlenowym zmniejsza się stężenie zawiesin, zanieczyszczeń organicznych i azotu, a także zmniejsza się późniejsze obciążenie złoża utleniania kontaktowego.
2. Zasada działania kontaktowego złoża utleniającego
1) Adsorpcja: mikroorganizmy tlenowe tworzą biofilmy o dużej powierzchni i wysokim stężeniu podczas procesu wzrostu i reprodukcji wypełniacza, które mogą adsorbować większość zanieczyszczeń organicznych znajdujących się w wodzie w dużych ilościach i zmniejszać stężenie zanieczyszczeń;
2) Połknięcie i rozkład: W przypadku ciągłego przepływu powietrza do reaktora, mikroorganizmy tlenowe mogą pobierać do organizmu zaadsorbowane zanieczyszczenia organiczne w postaci składników odżywczych i metabolizować je, z czego część wykorzystywana jest do własnego wzrostu i rozmnażania, a część przekształca się w dwutlenek węgla i wodę. Narażenie na złoże uwodornione dodatkowo zmniejsza stężenie zanieczyszczeń organicznych w ściekach wiejskich, a stopień usuwania ChZTcr i BZT5 w ściekach sięga ponad 80%, co może spełniać krajowe normy wtórne dotyczące zrzutów ścieków.