隨著水環境污染和水體富營養化現象在許多國家和地區日益嚴峻，生物脫氮工藝越來越多地收到人們的重視，對污水廠出水水質制定了嚴格的氨氮排放標準。
ANO生物脫氮工藝流程中，原污水先進入缺氧池，再進入好氧池，并將好氧池的混合液與沉淀池的污泥同時回流到缺氧池。
污泥和好氧池混合液的回流保證了缺氧池和好氧池中有足夠的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化產生的硝酸鹽。
而原污水和混合液的直接進入又為缺氧池反硝化提供了充足的碳源有機物（不充足可以外加碳源有機物），使反硝化反應能在缺氧池中得以進行。反硝化反應后的出水又可在好氧池中進行BOD5的進一步降解和硝化作用。
缺氧池和好氧池可以是兩個獨立的構筑物。生物脫氮的機理是通過污水的硝化和反硝化實現的。
硝化是異樣微生物將含氮化合物轉化為硝態氮的過程，是好氧過程，所以在好氧區進行。
反硝化是異養微生物將硝態氮轉化為氮氣的過程，在無氧條件下硝態氮作為有機物氧化過程中的最終電子受體，所以它在缺氧區進行。因此脫氮過程又稱ANO工藝。