Après prétraitement, les eaux usées sont dirigées vers un bassin d'aération où elles sont mises en contact avec une biomasse responsable de l'épuration. Dans ce réacteur, la pollution dissoute est assimilée par la culture bactérienne en suspension formant des agglomérats. Les bactéries trouvant une nourriture abondante se multiplient et conditionne la boue d’épuration. Les flocs peuvent alors être séparés de l'eau dépolluée par décantation. La boue décantée est recirculée afin de permettre le réensemencement du bassin d'aération. Périodiquement, les boues en excès sont extraites pour rejoindre le traitement des boues.
Dans le bassin d'aération, la fourniture en oxygène est assurée par des unités électromécaniques : aérateurs de surface (turbine ou brosse), ou insufflation d'air (surpresseur + diffuseurs immergés).
Le fonctionnement intermittant des aérateurs assure les réactions d'élimination de l'azote par nitrification (marche de l'aération - transformation bactérienne de l'azote ammoniacal en nitrates), puis par dénitrification (arrêt de l'aérateur - transformation bactérienne des nitrates en azote gazeux).
L'installation d'un brasseur dans le bassin d'aération autorise en permanence
un bon contact entre les bactéries et la pollution à éliminer.
