Nước thải đầu vào được tập trung toàn bộ tại bể thu gom, ngoài ra còn có chức năng điều hòa lưu lượng, nồng độ, tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau. Nhờ đó mà giảm kích thước thiết bị và khắc phục được những vấn để vận hành do sự dao động lưu lượng hay quá tải, nâng cao hiệu suất của các quá trình sau..
Lưu lượng và nồng độ nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: thời gian thải, lưu lượng thải cũng như tải trọng chất bẩn có trong nước thải. Việc điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ sẽ giúp đơn giản hóa công nghệ xử lý, tăng hiệu quả xử lý và giảm kích thước các công trình đơn vị một cách đáng kể.
Nước thải được đưa vào ngăn lắng cặn kết hợp lọc thiếu khí bằng cách đưa nước thải vào ngăn điều hướng, chuyển hướng nước thải đi từ dưới lên đi qua các tấm lọc xếp lớp. Các hạt cặn lớn trong nước thải sẽ được giữ lại bằng tấm lọc và dựa theo trọng lực rơi xuống đáy bể. Ngoài ra ngăn thiếu có nhiệm vụ chuyển pha – tạo điều kiện thích nghi cho các nhóm vi sinh vật có trong nước thải trước khi qua công trình xử lý kế tiếp (quá trình xử lý hiếu khí) giảm thiểu đáng kể tình trạng sốc vi sinh do chuyển môi trường đột ngột. Ngoài ra, bể anoxic còn là công trình đơn vị chuyển hóa N và P với hiệu quả khá cao nhờ các quá trình sinh học yếm khí tùy tiện xảy ra trong bể.
Nước thải tự chảy qua ngăn sinh học hiếu khí có kết hợp với giá thể, trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Trong ngăn có kết hợp sục khí và các giá thể bằng nhựa.
Nước thải tự chảy qua ngăn lọc màng MBR bằng lỗ thông bồn, tại dây sẽ được hút bằng bơm áp lực, màng MBR để lọc tách pha nước thải và bùn thay bể lắng truyền thống. Nước thải trong bể MBR được thẩm thấu qua màng nhờ áp suất âm của bơm hút màng. Một lượng nước thải được tuần hoàn về bể sinh học thiếu khí nhằm thực hiện quá trình khử nitơ.