一體化無動力污水處理設備生化處理技術中，較為典型和成功的是間歇式活性污泥法（SBR）和氧化溝。間歇式活性污泥法是將初沉池、反應池和二沉池各工序放在同一反應器（SBR反應器）中進行，處理過程分為進水、反應、沉降、出水、閑置五個階段。廢水在SBR反應器的曝氣過程中與污泥*混合。完成降解反應后，停止曝氣，活性污泥顆粒在靜置中沉降，上層的清水自反應器中排出。SBR法的特點是簡化了工藝結構，提高了反應器的混合傳質效率，投資少，反應易于操作控制。氧化溝亦稱氧化渠或循環曝氣池，其特點是采用橫軸轉刷或豎軸表面葉輪曝氣來推動水流。該工藝能耗低，具有推流式和混合式兩者的特征。（2）生物膜法  生物膜法是在處理污水的反應器中添加介質（填料）作為微生物附著的載體。在分解有機污染物的過程中，微生物在介質表面生長繁殖，逐步形成粘液狀的膜，然后利用固著在介質表面的這種微生物膜來凈化污水。在分解有機污染物的過程中，膜逐步增厚，形成表層好氧、內層兼氧和厭氧的微生態環境，因此生物膜法具有一定的厭氧降解功能。生物膜法具有無需污泥回流、膜的生物活性高、反應穩定等優點。生物膜法通常分為潤壁型生物膜法（如生物濾池和生物轉盤）、浸沒型生物膜法（如接觸氧化法）和流動床型生物膜法（如生物移動床和生物流化床）。不同類型的生物流化床在結構、充氧方式、填料性質與形狀方面有一定的差異，但共同點是：床內載體在充氧過程中始終懸浮于液體中做快速運動，具有類似于液體的自由流動性，促進了物質的擴散與接觸，相應提高了反應速率。

利用它們之間的物理或化學性質的差異進行分離是混合物分離的指導思想，膜分離技術也是如此，它利用混合物的物理性質或者化學性質的差異，將其分離，以達到水處理的需求。
利用物理性質的原理
膜分離技術可利用混合物的物理性質的不同，如質量、體積大小或者幾何形狀的差異，膜作為篩子使用，將其分離。
利用化學性質的原理
混合物通過分離膜的速度可以看成是兩個步驟的速度。一個速度是從膜表面接觸混合物進入膜內部的速度，即溶解速度。溶解速度取決于混合物和 做分離使用的材料膜的化學性質。第二個速度是進入膜內后從膜表面擴散到膜另一面的速度，即擴散速度。擴散速度除了與混合物及膜的化學性質有關外，還與物質的相對分子質量有關。
膜分離技術的種類
一體化無動力污水處理設備微濾分離技術(MF)
微濾分離技術是根據篩分原理以壓力差作為推動力的膜分離過程。在給定壓力下(50～100kPa)， 溶劑、鹽類及大分子物質均能透過孔徑為0.1～ 20.0μm的微濾膜，只有直徑大于50nm的微細顆粒和超大分子物質被截留，從而使得溶液或水得到凈化。它是一種精密過濾技術，其原理與普通過濾類似，但過濾的微粒比普通過濾小很多，是過濾技術的發展。
    AB法是吸附-生物降解法的簡稱，是德國亞深大學Bohnke教授于20世紀70年代中期開發的一種工藝，屬超高負荷活性污泥法。從80年代開始適用于生產實踐。AB工藝對BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般都高于傳統活性污泥法，其優點在于A段負荷高，抗擊負荷能力前，特別適用于處理濃度高，水質水量變化大的污水。其不足主要在于產泥量大，達不到深度除磷氮的功能，出水水質達不到防止水體富營養化的要求。AB法處理污水可分為兩段：A段和B段。其中A段細菌數量大、主要以吸附絮凝作用、吸收、氧化等方式除去有機物。B段則是以氧化為主。難溶性大分子物質被微生物釋放出的胞外酶的作用降解成可溶性小分子物質；可溶性小分子物質被微生物吸收到胞內，由微生物細胞的新陳代謝作用將有機質氧化分解為二氧化碳、水等無機物，氧化過程中產生的能量會被貯存于細胞內，使微生物得到生長繁殖。