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NPR工藝可分為兩個主體生物段，第1主體生物段設置上有厭氧段、缺氧段和好氧段共三部分，與A2O基本相似但實質上又不相同。污水在厭氧段釋放磷、部分有機物進行降解，在缺氧段進行反硝化脫氮，同時去除大部分有機物。好氧段為氧保持段，主要進行聚磷菌過度攝磷以及部分有機物降解。不以NH4-N硝化反應為主：好氧段出水經二沉池沉降處理后，進入第二主體生物段（BAF）。在BAF池中主要對污水中殘留的有機物及水中懸浮物質進一步處理，同時進行硝化反應，將氨氮經硝化反應轉變成硝態氮。BAF池出水部分回流到前端缺氧池進行反硝化脫氮，另一部分排放，二沉池產生的污泥一部分回流到厭氧段，另一部分作為剩余污泥排出系統。

NPR技術是一種新型的污水再生技術。它將目前傳統的A20工藝和BAF工藝技術有機結合、使兩種水處理技術優勢互補，缺點互避，并且產生協同作用，極大提高了污水的處理效率。出水水質可以達到再生水回用的水平。可以用于工業生產用水、城市雜用水、農業灌溉等方面。該工藝必將為我國污水再生利用處理技術提供一種新途徑。