曝氣生物過濾法污水處理池中的沉降分離無泵污泥回流區（二區）內，綜合完成第二級處理   過程。

污水在下部即沉降分離無泵污泥回流區（二區）經過第二級處理后，污水在導流板的作用下，   經過外錐的緩沖區緩沖后，與空氣一道自下而上，通過濾料空隙間曲折上升，與污水及濾料表面上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下發生氣、液、固三相反應，由于生物膜附著在濾料上，不受泥齡限制，因而種類豐富，對于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、攔截在濾料表面，作為降解菌的營養基質，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進一步“俘獲”基質，   將其同化、代謝、降解。在碳氧化與硝化合并處理時，靠近外錐下部進水口的濾層段內有機污染濃度高，異養菌群占絕對優勢，大部分的含碳污染物（CODcr）BOD5 和 SS 在此得以降解和去除，濃度逐漸降低。在外錐的上部的自養型細菌，如硝化菌占優勢，氨氮被硝化。   在生物膜內部以及部分填料間的空隙，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物。因此，在外錐中可發生碳污染物的去除，同時有硝化和反硝化的功能。粒狀濾料及生物膜除了吸附攔截等作用外，兼有過濾的作用，隨著處理過程的進行，在濾料空隙間蓄積了大量的活性污泥，   這些懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機物的同時，還起到了很好的吸附過濾作用，從而使有機物及懸浮物均得到較徹底的清除，繼而使污水在導流曝氣生物過濾法污水處理池的外錐、即上向流曝氣生物過濾區內，較徹底實現污水的第三級處理。

導流曝氣生物過濾法污水處理池的脫氮，是將有機氮轉化為氨氮的基礎上，通過導流曝氣生物過濾法污水處理池中，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物，可發生碳污染物的去除，   同時有硝化和反硝化菌的作用，將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮，進而反硝化作用，   將硝態氮轉化為氨氣，從而達到從廢水中脫氮的目的。

導流曝氣生物過濾法的除磷，是在前端厭氧條件下，聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷，并加以釋放，利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解性有機物質的合成 PHB，從而在導流曝氣生物過濾法污水處理池的內錐、即下向流對流接觸氧化生物過濾區、和外錐、   即上向流曝氣生物過濾區的好氧條件下，聚磷菌則將 PHB 降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷作用后，和污泥一道，下沉于導流沉降無泵污泥回流區的底部，在底部下沉的污泥中，含有高濃度磷，由于高濃度的含磷污泥在上部的水壓作用下，通過無泵污泥排泥管排出池外，流入污泥干化池，進而使干化污泥中夾帶 80～90%的磷隨干化污泥被外運處理，從而達到磷的去除。其它部分磷隨干化池中的上清液和污泥干化過程中的廢液回流到污水處理池前端，進入厭氧池進行釋放，進行反硝化。