脱窒素・脱リン処理とは、生物学的脱窒素法と生物学的脱リン法を組み合わせた処理方法です。

処理装置は嫌気槽、脱窒槽、曝気槽より構成されています。

各槽の役割は以下の通りです。
嫌気槽：活性汚泥からのリン放出、ＢＯＤ除去
脱窒槽：硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素の窒素への還元、ＢＯＤ除去
曝気槽：アンモニア態窒素の亜硝酸態窒素、硝酸態窒素への酸化、ＢＯＤ除去、活性汚泥へのリン取り込み

窒素については、脱窒素処理の項で説明しました通り、原水中のアンモニア態窒素は曝気槽で亜硝酸態窒素もしくは硝酸態窒素へ酸化され、脱窒槽へ送られて窒素ガスに還元されます。

リンに関しては、まず活性汚泥処理におけるリン除去について簡単に説明します。

活性汚泥を嫌気状態に置くと、活性汚泥からリンが放出されます。これは活性汚泥中に蓄積されていたリンが放出され、それと引き換えに廃水中の有機物（ＢＯＤ）が活性汚泥中に取り込まれます。取り込まれた有機物（ＢＯＤ）は好気状態における活性汚泥の増殖に使われる事になります。

次にその活性汚泥を好気状態へ移すと、活性汚泥はリンをより多く吸収します。通常、活性汚泥中の微生物に含まれるリン含量は菌体乾燥重量当たりで２％程度です。しかし、活性汚泥を嫌気・好気状態に繰り返して置くと、活性汚泥はリンを過剰吸収するようになります。これにより活性汚泥中の微生物に含まれる菌体乾燥重量当たりのリン含量を５％程度、条件によっては１０％程度まで増加させる事が可能です。

最終的に、リン含量の高い活性汚泥を余剰汚泥として処理系外に引き抜く事が可能となるため、高いリン除去効率を達成する事が可能となります。