UBC是加拿大工艺，其特点是初沉污泥经发酵后，将部分污泥回至初沉池前端，另一部分去污泥处理区，不设发酵污泥的浓缩单元。实际上，回至初沉池的发酵污泥在沉淀过程中，将VFA与污水充分混合，进入后续脱氮除磷系统。在UBC工艺中，初沉池代替了浓缩单元。EASC出现于德国，称之为延时厌氧污泥接触工艺。其特点是回流污泥排至初沉池，初沉污泥排入曝气池。在EASC工艺中，回流污泥中的硝酸氮和DO，入流污水中的硝酸氮、NXO等均将在初沉池被消耗掉，从而不影响后续的脱氮除磷。同时，初沉污泥中的VFA进入曝气池后，也能补充脱氮除磷所需的磷源。
另外还有一些脱氮除磷工艺，虽然机理上并无新意，但却能降低系统的总水力停留时间，节省投资。如多级串联脱氮工艺以及RDN工艺等。多级串联生物脱氮工艺有两种：Cascade NdN和Cascade dNN工艺。前者为多级串联的后置脱氮工艺，不需内回流，但需多点进水运行。后者为多级串联的前置脱氮工艺，每一级均需设置内回流。RDN是捷克开发的一种工艺，特点是在AO脱氮系统中，增设一个污泥再曝气池，增大了系统的好氧污泥龄。在同样的脱氮效率下，RDN较AO水力停留时间可缩短，从而使投资节省。
以上生物脱氮除磷工艺大多开发于80年代末90年代初，已在污水处理厂获得广泛应用。自1994年以来，对生物脱氮除磷机理的研究有了新的进展，在此基础上出现了一些新工艺
缺氧与反硝化是联系紧密的两个概念。缺氧是指混合液中只存在化合态氧（NO-X）而不存在分子态氧的一种状态。当既无NO-X又无DO时，则为厌氧状态。在缺氧状态下，NO-X是唯一的最终电子受体。如果存在可利用的碳源，则微生物必然进行反硝化。但此时如果存在溶解氧，微生物将优先利用O2作为最终电子，从而抑制反硝化。因此，在实际污水处理中，N2O工艺一般要求缺氧段的DO<0.5mg/l.但近年来发现DO>0.5mg/l时，缺氧段也能继续保持反硝化。同时，由于DO的提高，硝化也同时存在。由此人们认识到，硝化和反硝化可以在某个较高的DO范围（如10～15mg/l）内同步进行。对同步硝化和反硝化现象可能的解释是：活性污泥中的硝化细菌易于脱离污泥絮体而游离存在，或主要生存在絮体的外层，而进行反硝化的异氧菌则主要集中在絮体内部。当控制DO在合适的范围时，混合液主体以及污泥絮体外层处于好氧状态，硝化细菌进行硝化，而污泥絮体内部处于缺氧状态，异氧菌进行反硝化。基于同步硝化反硝化的工艺有：NdeN工艺、Orbalsim Pre工艺和OAO工艺。
NdeN工艺在达到同样的脱氮效率时，需要的水力停留时间较AO脱氮工艺短，因而可节省投资。Orbalsim Pre工艺是Enviro公司将同步硝化反硝化原理在ORBAL氧化沟上的应用，属前置同步硝化反硝化的OrbalRBAL氧化沟。Orbalsim Pre一般分三沟串联，第一沟进行同步硝化反硝化，第二、三沟进行硝化。
O1中的DO值由混合液的ORP控制，即控制ORP在要求范围内，保证硝化反硝化同步进行。AN为厌氧段，用于聚磷菌释放磷。
AO生物除磷的基础是：聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下大量吸收磷。在实际的A2O系统中，发现混合液中磷的浓度经缺氧区之后降低了50%以上。这说明，聚磷菌在缺氧状态下亦能大量吸收磷。后来的一系列实验也证明，聚磷菌在分解有机物，为大量吸收磷获取能量的过程中，更易以NO3-为最终电子受体。即聚磷菌在缺氧状态下的吸磷速率要高于好氧状态下的吸磷速率，亦即聚磷菌也能进行反硝化。虽然这一现象的原因尚不清楚，但已经出现基于这一现象的两种最新脱氮除磷工艺：Dephanox工艺和BCFS工艺。
在该工艺流程中，硝化后的污水与充分放磷后的聚磷菌在Dephanox池中混合，聚磷菌进行反硝化吸磷。由于脱氮与除磷过程不再竞争VFA，当采用Dephanox工艺时，即使SBOD5/TP很低，也可能不再需要外加碳源。
以上工艺特别适于反硝化聚磷菌的繁殖，实现脱氮与除磷的有机结合。传统的硝化过程系将氨氮氧化为亚硝酸氮，再氧化为硝酸氮。反硝化系将硝酸氮逐步还原为N2.
在超高胺氮负荷AO脱氮系统中，人们发现通过控制温度和pH，可使硝化只进行到亚硝酸氮，然后将亚硝酸氮进行反硝化，从而实现脱氮。这一“短路”脱氮过程可以降低系统的水力停留时间和耗氧量。对应的有Sharon工艺。该工艺适合于胺氮浓度很高的消化回流或垃圾填埋渗滤液的脱氮，投资和运行费用均低于AO脱氮工艺，温度可控制在35℃，pH控制在7～8.
1.5 投料和投加载体方面的改进
向活性污泥工艺的曝气池中投加一些具有吸附性能的活性材料可以提高污泥浓度，显著改善污泥的沉降性能。较早的工艺有PACT工艺，即粉末活性炭活性污泥工艺。由于粉末活性炭的成本较高，再生也较困难，PACT应用不多。近年来出现了所谓的LUZENAC工艺。该工艺采用的投加材料为滑石，主要成分为水合硅酸镁[Mg3Si4O10（OH）2]，使投料活性污泥工艺的运行成本大大降低。
在曝气池内加入载体，可提高活性污泥浓度，使系统的水力停留时间大大缩短。很多国家在这方面进行了大量的研究和实践，摸索出了一批合适的载体类型。国际上较有代表性的工艺有KMT工艺、CcptorR工艺、Biofor工艺、Linpor工艺和IFAS工艺。其中IFAS工艺为集成固定膜活性污泥工艺，其余均为悬浮态生物膜活性污泥工艺；KMT为挪威和瑞典工艺，载体材质采用聚乙烯塑料，为直径7mm，高12mm的空心圆柱；Captor为美国工艺，它采用聚氨酯材料，是12mm×25mm×25mm的长方体；LINPOR为德国工艺，是12mm×12mm×12mm的立方体；Biofor为法国工艺，载体为3mm左右的不规则砂质颗粒。
