小型城鎮生活污水處理設備的工作原理是在*，由于污水有機物濃度很高，微生物處于缺氧狀態，此時微生物為兼性微生物，所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續好氧池的有機負荷，有機物濃度降低，但仍有一定量的有機物及較高NH3-N存在。
為了使有機物得到進一步氧化分解，同時在碳化作用下硝化作用能順利進行，在O級設置有機負荷較低的好氧生物接觸氧化池。在O級池中主要存在好氧微生物及自氧型細菌（。
其中好氧微生物將有機物分解成CO2和H2O；自養型細菌利用有機物分解產生的無機碳或空氣中的CO2作為營養源，將污水中的NH3-N轉化成NO-2-N、NO-3-N，O級池的出水部分回流到*池，為*池提供電子接受體，通過反硝化作用zui終消除氮污染。 小型城鎮生活污水處理設備多采用污泥法，它是世界各國應用一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好的優點。城鎮生活污水處理設備主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成。
1.出水水質好：小型城鎮生活污水處理設備采用了*的膜生物反應器技術，使系統出水水質在各個方面均優于傳統的污水處理設備，出水水質在感官上已接近于自來水的情況，可以作為中水回用。
2.占在面積小：由于膜的分離作用，不必設立沉淀、過濾等固液分離設備，不需反沖洗，且出水懸浮物濃度遠低于傳統固液分離設備，城鎮生活污水處理設備使整個系統流程簡單，易于集成，系統占地大為縮小。
3.節省運行成本：膜生物反應器可以濾除等有害物質，城鎮生活污水處理設備可以減少裝置和日常加藥量，使管理和操作更加方便。
4.城鎮生活污水處理設備系統抗沖擊性強，適應范圍廣：防止各種微生物菌群的流失，有利于生產速度緩慢的生長，使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，從而系統中各種代謝過程順利進行。
5.自動化程度高：城鎮生活污水處理設備由于采用膜技術，大大縮短了工藝流程，通過*的控制技術，使城鎮生活污水處理設備高度集成化，智能化，是目前為止國內自動化程度高的中水回用設備之一。
