場區主要處理單元包括截流設施、沉砂池、調勻池、曝氣池、二沉池及放流水池等。主要採接觸曝氣法使生物膜附著於濾料表面，利用此生物膜處理廢水中之有機物質以達淨化水質之功效。污水經截流後，經粗攔污柵篩除大型雜物，流入沉砂池初步沉降水體砂礫，再經由調勻池，以動力方式泵送至曝氣池，經後端生物處理之處理水再經二沉池處理後進入放流水池量測放流量後，放流至景觀池，再導回龜重溪。
急水溪大腳腿排水水質改善工程每日處理污水2,556公噸，生化需氧量(BOD)平均去除率為50.8%，削減量約27.3公斤/日；懸浮固體(SS)平均去除率為83.7%，削減量約403.7公斤/日；氨氮(NH3-N)平均去除率為65.3%，削減量約20.3公斤/日。