1.物理法。
物理污水处理是利用物理作用分离污水中悬浮污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。
(1)沉淀(重力分离)由于流速降低，污水中的固体物质在中性作用下沉淀，使固体物质与水分离。这种工艺分离效果好，简单易行，应用广泛，如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉淀池主要去除污水中密度较高的固体颗粒，沉淀池主要用于去除污水中大量颗粒状悬浮固体。

⑵筛选(截流)利用筛选介质截流污水中的悬浮物。砂滤设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤清器、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
(3)气浮(上浮)对于一些相对密度接近水的细颗粒，由于其自重难以在水中下沉或上浮，可采用气浮装置。这种方法将空气进入污水中，使其在水中沉淀出小气泡。污水中密度接近水的小颗粒污染杂质（如乳化油）粘附在气泡上，随气泡升至水面，形成泡沫浮渣。气浮设备根据空气输入方式的不同，包括加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法。为了提高气浮效果，有时需要在污水中加入混凝剂。

(4)离心和旋流分离使含有悬浮固体或乳化油的污水。由于悬浮固体和废水的质量不同，离心力也不同。高质量的悬浮固体被扔到污水外面，这样悬浮固体和污水就可以通过各自的出口排出设备，从而净化污水。
2.化学法。
污水的化学处理方法是将化学物质加入污水中，利用化学反应分离回收污水中的污染物，或者转化为无害物质。化学处理方法有以下几种。
(1)混凝法是在污水中加入一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使污水中的污染物凝聚沉降。水中处于胶体状态的污染物通常带有负电荷，胶体颗粒相互排斥，形成稳定的混合物。如果水中带有相反电荷的电解质（混凝剂）可以将污水中的胶体颗粒改为电中性，并在分子重力的作用下凝结成大颗粒。
⑵中和法用化学方法消除污水中过量的酸碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。以碱为中和剂处理含酸污水，以酸为中和剂处理含碱污水，也可吹入含CO2的烟道气中和。酸碱是指无机酸和无机碱，一般按照废弃的原则，也可以用药物中和处理，可以连续或间歇进行。
(3)氧化还原法污水中溶解的有机物和无机物，加入氧化剂和还原剂后，由于电子迁移而氧化还原，形成无害物质。空气中常用的氧化剂有氧气、纯氧气、漂白粉、臭氧、氯气等。氧化法主要用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等。，主要用于处理含铬含汞废水。
(4)电解法将电极插入废水并通过电流接收电子。在水的电解过程中，阳极产生氧气，阴极产生氢气。上述综合过程氧化阳极，还原阴极。目前，电解法主要用于处理含铬和含氰废水。
吸附污水吸附处理主要利用固体物质表面吸附污水中的污染物，可分为物理吸附和生物吸附。物理吸附是在分子力作用下产生的吸附剂和吸附质，不产生化学变化，化学吸附法使吸附剂和吸附质在化学键力作用下吸附，因此化学吸附具有很强的选择性。此外，生物吸附也可以在生物作用下产生。活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等是污水处理中常用的吸附剂。
化学沉淀法向污水中加入某种化学物质，使其与某些溶解物质发生反应，产生难溶盐沉淀。用于处理含重金属离子的工业废水。离子交换法离子交换法广泛应用于污水处理中。离子交换剂分为无机离子交换法（天然沸石和合成沸石）。有机离子交换树脂（强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、奥和树脂等）。在处理污水时，必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力不同，主要取决于各种离子对树脂的亲和力，也称为选择性大小，还考虑树脂的再生方法。

通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子技术，如膜分离法渗析、电渗析、超滤、微滤和反渗透，统称为膜分离法。电渗析主要用于脱盐、回收一些金属离子等。反渗透的作用主要是膜表面的化学性质，分离溶质粒径小，除盐率高，工作压力大；超滤材料与反渗透相同，但超滤是筛滤效果，分离溶质粒径大，透水率高，除盐率低，工作压力小。
3.生物法。
（1）污水生物膜法是采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长和繁殖的环境，使微生物大量增殖，以改善微生物氧化。有机污染物的分解被降解并转化为无害物质，以净化污水。生物处理可分为好氧处理和厌氧处理。生物处理的主要方法是效率高、效果好、应用广泛。生物处理工艺有以下几种。
（2）活性污泥法是目前应用最广泛的生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中。一段时间后，水中不仅形成了大量好氧微生物的絮凝物——活性污泥，还能吸收水中的有机物。活性污泥上的生活污水微生物以有机物为食物，获得能量，不断生长增殖。有机物被分解去除，污水被净化。一般来说，曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水-混合物。沉淀分离后，水被净化排放。沉淀分离后的污泥作为种泥回流到曝气池。活性污泥法自出现以来，经过80多年的演变，出现了各种活性污泥法的变化，但其原理和工艺没有根本改变。
⑵普通活性污泥法已广泛应用于许多污水处理厂。传统的活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池和回流污泥，并将其推到曝气池的末端。该方法适用于处理要求高、水质稳定的污水，但对负荷变化的适应性较弱。后来，在此基础上产生了一些改进形式。
为了使槽内有机负荷接近一定值，多点进水法将污水从几个点分开流入，有利于解决
(4)吸附再生法接触槽内活化的活性污泥吸附污染物。污泥与水分离后，吸附的污染物在曝气槽中被氧化。该方法有利于增加污水处理量，具有一定的抗冲击负荷能力。
（5）在曝气池中延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥量小，适用于小型污水处理厂。
（6）厌氧-缺氧-好氧活性污泥法在常规活性污泥法去除有机污染物的同时，为了有效去除氮磷等营养物质，人们将厌氧、缺氧和好氧结合到活性污泥法中，使厌氧-缺氧-好氧状态在反应曝气池中同时存在或反复实现，形成厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。有些工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
(7)间歇性活性污泥法污水流入单反应池，每个过程按时间通过程序控制。在反应池的工作周期中，操作程序是进水、反应、沉淀、出水和待机。该方法适用于中小中小、出水质高的场合，有利于自动控制；通过调整操作，该方法还可以进行除磷、脱氮和化学处理，有利于污水回用。近年来，SBR技术发展迅速，特别是随着仪器、自动控制技术和设备的发展，CASS技术、CAST技术、IDEA技术、MSBR技术、UNITANK技术等间歇性活性污泥法新技术不断涌现。
(8)AB法是吸附降解工艺的缩写，属于超高负荷活性污泥法，是两种活性污泥法的串联系统，各有独立的二次沉淀池。该方法具有较强的抗冲击负荷能力，有利于除磷、脱氮和化学处理，特别是处理浓度高、水质和水量变化大的污水。氧化沟氧化沟为连续环形曝气池，池长，深度浅。氧化沟系统是一种低成本的结构。