综合考虑一体化新型农村污水处理设备的现状，分析有机物分解、脱氮除磷的原理，研究开发适合农村生活污水的一体化工艺。设计思路包括以下几个方面：
(1)基于传统的A'/O过程：
A2/O工艺，即厌氧—缺氧—好氧法，是在厌氧—好氧除磷工艺的基础上增加了缺氧池，好氧池中的一部分混合液返回缺氧池。达到同步脱氮除磷的目的。该工艺通过在厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件之间切换，并在相应的微生物种群的作用下，在清理有机物的基础上，达到脱氮除磷的目的。
在同类型的其他工艺中，A2/O工艺比其他工艺简单，水力停留时间短。但为了保证传统A2/O工艺中硝化过程的完成，系统需要维持在较低的污泥负荷，并要求相对较高的回流量。然而，回流污泥携带大量的硝酸盐回到厌氧池，造成厌氧段如果硝酸盐浓度过高，反硝化反应将占主导地位，降低聚磷菌的释磷能力，恶化除磷效果。而且，A/O工艺是推流系统，承受水质水量影响的能力差。
(2)以SBR工艺为基础的：
新型农村污水处理设备中的SBR工艺为连续进水、间歇排水的周期循环间歇曝气系统。本工艺的各个反应过程都在同一个水池中进行，按时间顺序进行不同的操作。在一个运行周期内，各工艺的运行时间和运行状态可根据进出污水水质和处理要求灵活控制。SBR工艺在时间上是推流式过程，但反应器内的混合状态是典型的全混合型。具有物料整体混合、微生物与基质接触频繁、耐冲击负荷等特点。它具有有机荷载、水荷载和损伤荷载的特点，具有良好的适应性。且，通过对SBR工艺中时间的灵活控制，可以实现不同的运行模式，为脱氮除磷提供了良好的条件。但SBR工艺不能连续进出水，处理周期长，容积利用率低，从而限制了它的应用。
针对农村生活污水中有机物和营养物含量高的特点，分析了现有污水处理工艺的优缺点，提出了采用同时，考虑到脱氮除磷要求的提高，明确了A2/O工艺与SBR工艺应串联运行。MSBR系统是一体化新型农村污水处理设备的主要工艺，旨在满足排放要求的基础上达到更好的脱氮除磷效果。MSBR工艺综合了氧化沟、UCT等生物脱氮除磷工艺的优点，具有优异的脱氮除磷效果。它将连续流量空间控制(A2/O)和间歇时间控制(SBR)合理地结合起来。通过连续进水的AAO工艺，可以保持较高的反应速率，SBR可以稳定出水水质。设备既能保持稳定连续运行，又能随着水质的波动调节系统的缺氧好氧反应时间，具有良好的运行性能。MSBR工艺的具体设计为不同的优良菌种提供了适宜的反应条件，使有机物降解和脱氮除磷反应都能有利地进行。
