El principio básico de funcionamiento de las plantas STP-H es la depuración biológica mediante aireación prolongada con recirculación de lodos activados. En el interior de la cámara de aireación, fijados al módulo prefabricado de acero, se alojan los difusores de aire que provocan la oxigenación y agitación del agua a depurar.

El volumen de fangos biológicos dentro en la cámara de aireación permanece constante, una vez alcanzado el valor de equilibrio, por lo que no es necesaria la retirada periódica y posterior tratamiento de los mismos. En este módulo prefabricado de acero se aloja también el filtro biológico y las tuberías de recirculación de lodos y grasas. La decantación en esta cámara es presurizada, lo que facilita la decantación de los sólidos. Por último, se lleva a cabo un proceso terciario de desinfección por ozonización, permitiendo que el efluente tenga las características fisicoquímicas y biológicas requeridas para el vertido a cauce o bien para su reutilización en riego de superficies ajardinadas.

El procedimiento de los fangos activados consiste en provocar el desarrollo de un flóculo bacteriano en un depósito de aireación alimentado con el agua a tratar (cámara de aireación). En esta cámara se agita la mezcla (denominada licor mixto), de forma que se mantengan los fangos en suspensión y el líquido reciba el oxígeno necesario para la proliferación de microorganismos aerobios.

El licor mixto posteriormente se pasa a un clarificador, para conseguir separar el agua tratada de los fangos activos, los cuales se recirculan a la cámara de aireación, sin necesidad de tener que disponer de ellos al exterior. El proceso de aireación prolongada (también conocido por oxidación total) es una modificación del de lodos activos que consiste en aumentar el tiempo de residencia en el reactor (cámara de aireación), consecuencia de ello es que todo el fango degradable formado se consume mediante respiración endógena.

Las unidades de tratamiento prefabricadas de aireación prolongada, correctamente diseñadas y mantenidas, no ofrecen problemas de olores y pueden ser instaladas en zonas próximas a poblados, características que unidas a una elevada eficiencia permiten aplicar esta tecnología al tratamiento de las aguas residuales provenientes de pequeñas comunidades, urbanizaciones, etc.