綜合考慮一體化新型農村污水處理設備的現狀，分析有機物分解、脫氮除磷的原理，研究開發適合農村生活污水的一體化工藝。設計思路包括以下幾個方面：
(1)基于傳統的A'/O過程：
A2/O工藝，即厭氧—缺氧—好氧法，是在厭氧—好氧除磷工藝的基礎上增加了缺氧池，好氧池中的一部分混合液返回缺氧池。達到同步脫氮除磷的目的。該工藝通過在厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件之間切換，并在相應的微生物種群的作用下，在清理有機物的基礎上，達到脫氮除磷的目的。
在同類型的其他工藝中，A2/O工藝比其他工藝簡單，水力停留時間短。但為了保證傳統A2/O工藝中硝化過程的完成，系統需要維持在較低的污泥負荷，并要求相對較高的回流量。然而，回流污泥攜帶大量的硝酸鹽回到厭氧池，造成厭氧段如果硝酸鹽濃度過高，反硝化反應將占主導地位，降低聚磷菌的釋磷能力，惡化除磷效果。而且，A/O工藝是推流系統，承受水質水量影響的能力差。
(2)以SBR工藝為基礎的：
新型農村污水處理設備中的SBR工藝為連續進水、間歇排水的周期循環間歇曝氣系統。本工藝的各個反應過程都在同一個水池中進行，按時間順序進行不同的操作。在一個運行周期內，各工藝的運行時間和運行狀態可根據進出污水水質和處理要求靈活控制。SBR工藝在時間上是推流式過程，但反應器內的混合狀態是典型的全混合型。具有物料整體混合、微生物與基質接觸頻繁、耐沖擊負荷等特點。它具有有機荷載、水荷載和損傷荷載的特點，具有良好的適應性。且，通過對SBR工藝中時間的靈活控制，可以實現不同的運行模式，為脫氮除磷提供了良好的條件。但SBR工藝不能連續進出水，處理周期長，容積利用率低，從而限制了它的應用。
針對農村生活污水中有機物和營養物含量高的特點，分析了現有污水處理工藝的優缺點，提出了采用同時，考慮到脫氮除磷要求的提高，明確了A2/O工藝與SBR工藝應串聯運行。MSBR系統是一體化新型農村污水處理設備的主要工藝，旨在滿足排放要求的基礎上達到更好的脫氮除磷效果。MSBR工藝綜合了氧化溝、UCT等生物脫氮除磷工藝的優點，具有優異的脫氮除磷效果。它將連續流量空間控制(A2/O)和間歇時間控制(SBR)合理地結合起來。通過連續進水的AAO工藝，可以保持較高的反應速率，SBR可以穩定出水水質。設備既能保持穩定連續運行，又能隨著水質的波動調節系統的缺氧好氧反應時間，具有良好的運行性能。MSBR工藝的具體設計為不同的優良菌種提供了適宜的反應條件，使有機物降解和脫氮除磷反應都能有利地進行。
