该系统工艺流程如下图所示。当进水NH₄⁺一N浓度很高而且出水水质标准要很高时，前面两种工艺难以满足处理要求，此时可采用前置反硝化／硝化工艺。前置反硝化和硝化分别在两个不同的系列反应器中进行，能使两种不同类型的微生物各自在合适的环境中生长。反硝化细菌是异养菌，需大量利用废水中的有机碳源进行合成新的细胞。如果水中有机碳源浓度很低，则需要另外提供有机碳源来满足反硝化过程的要求。废水经过BAF一DN后，碳源已很低，能减弱硝化阶段的异养菌和自养菌对氧和空间的竞争。

与后置反硝化相比，前置反硝化利用城市污水中的有机碳源，因而前置反硝化更具有经济性。同时前置反硝化还具有以下优点：污泥生成量少，能耗少，不需或只需外加少量碳源，碱度平衡的改善。对于上流式曝气生物滤池来说，能承受更高的TSS和碳负荷（COD)，不需定期搅动滤料来消除被截留的N₂，水力负荷分布更加均匀，能充分利用整个滤池的净化功能。