污水處理設備主要工藝過程設計如下：污水處理經過一道格柵，去除水中較大的懸浮、漂浮物和帶狀物，上清液重力流入調節池，調節池調節污水的水量和水質。調節池出水提升進入*生化池（厭氧、缺氧池）和O級生化池（好氧池）進行生化處理。本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr大于0.35，可生化性很好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是經濟的。
由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此武漢生活污水處理采用厭氧缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分厭氧池和好氧池倆部分。
在*池內，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質。
所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，終消除氮的富營養化污染。經過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池，O級生化池的處理依靠自養型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養源，將污水中的氨氮轉化為NO2--N、NO3--N。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內溶解氧控制在2mg/l以上。O級池出水一部分回流至調節池進行內循環，以達到反硝化的目的，另一部分進入沉淀池進行沉淀，進行固液分離。分離后的出水進入出水消毒池。出水消毒池出水達標排放。
