1、物理法
物理法污水处理就是利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。
⑴沉淀（重力分离）
污水流入池内由于流速降低，污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀，而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。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物，沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。
⑵筛选（截流）
利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机（后两种主要用于污泥脱水）等。
⑶气浮（上浮）
对一些相对密度接近于水的细微颗粒，因其自重难于在水中下沉或上浮，可采用气浮装置。此法将空气打入污水中，并使其以微小气泡的形势由水中析出，污水中密度近于水的微小颗粒状污染杂质（如乳化油）黏附到气泡上，并随气泡升至水面，形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同，气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果，有时需要向污水中投加混凝剂。
⑷离心与旋流
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，受到的离心力也不同，质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧，这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外，从而使污水得以净化。
2、化学法
污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质，利用化学反应来分离回收污水中的污染物，或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。
⑴混凝法混
凝法是向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷，胶体颗粒之间互相排斥形成稳定的混合液，若水中带有相反电荷的电解质（混凝剂）可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性，并在分子引力作用下，凝聚成大颗粒下沉。
⑵中和法用
化学方法消除污水中过量的酸和碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂，处理含碱污水以酸作为中和剂，也可以吹入含CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱，一般依照“以废制废”的原则，亦可采用药剂中和处理，可以连续进行，也可间歇进行。
⑶氧化还原法
污水中呈溶解状态的有机物和无机物，在投加氧化剂和还原剂后，由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白粉、臭氧、氯气等，氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，还原法多用于处理含铬、含汞废水。
⑷电解法
在废水中插入电极并通过电流，则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中，阳极上产生氧气，阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用，在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。
⑸吸附法污
水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附，吸附可分为物理吸附和生物吸附等。物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的，不产生化学变化，而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的，因此化学吸附选择性较强。此外，在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化学沉淀法
向污水中投加某种化学药剂，使它和某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。
⑺离子交换法离
子交换法在污水处理中应用较广。使用的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、鳌和树脂等）。采用离子交换法处理污水时，必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的，这主要取决于各种离子对该种树脂亲和力的大小，又称选择性的大小，另外还要考虑到树脂的再生方法等。
⑻膜分离法
渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术，统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐，回收某些金属离子等。反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用，他分离的溶质粒径小，除盐率高，所需的工作压力大；超滤所用的材质和反渗透相同，但超滤是筛滤作用，分离溶质粒径大，透水率高，除盐率低，工作压力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质，使污水得以净化。生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高，效果好，使用广泛，是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。
⑴活性污泥法
是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中，经过一段时间，水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污泥，活性污泥能够吸附水中的有机物，生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量，并不断省长增殖，有机物被分解、去除，使污水得以净化。一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液，经沉淀分离，水被净化排放，沉淀分离后的污泥作为种泥，部分回流到曝气池。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法，但其原理和工艺过程没有根本性的改变。
⑵普通活性污泥法
这种方法已被广泛使用，是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入，呈推流式至曝气池末端流出，此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水，但对负荷的变动适应性较弱，后来在此基础上产生了一些改良形式。
⑶多点进水法
为了使槽内有机负荷接近一定值，把污水从几个点分开流入，有利于解决超负荷问题。
⑷吸附再生法
接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质，污泥与水分离后，在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量，有一定的抗击冲击负荷能力。
⑸延时曝气法
污水在曝气池内延长曝气时间，有利于完全氧化，污泥量少，该法适用于小型污水处理厂。
⑹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，为了能有效的去除氮磷等营养物质，人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中，使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现，形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
⑺间歇式活性污
泥法污水流至单一反应池中，按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期，运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合，有利于自动化控制；通过对运行的调整，该法也可进行除磷脱氮和化学处理，有利于污水回用。近年来，SBR工艺发展很快，尤其随着仪表和自控技术与装备的发展，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现，如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR工艺以及UNITANK工艺等。
⑻AB法
该法是吸附降解工艺的简称，属超高负荷活性污泥法，它是两个活性污泥法的串联系统，两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强，有利于除磷脱氮和化学处理，特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。
⑼氧化沟
氧化沟为连续环形曝气池，其池较长，深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术，其出水水质好，可进行脱氮，有利于延时曝气。
4、生物膜法使
污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物，如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。
⑴生物滤池生
物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的，滤池内有固定填料，污水流过时与滤料相接触，微生物在滤料表面形成生物膜。净化污水装置由提供微生物生长息栖的滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单，费用低，适用于中小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝气生物滤池等。
⑵生物转盘
通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应池内转动，交替的与空气和污水接触，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的过程，通过不断转动，使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外，还有初次和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛，对生活污水和各种工业废水都能适用，同时生物转盘的动力消耗低，抗冲击负荷能力强，管理维护简便。
⑶生物接触氧化在
池内设填料，使已经充氧的污水浸没全部填料，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力，污泥产量少，可保证出水水质。
⑷生物流化床
采用相对密度大于1的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体，微生物在载体表面附着生长，形成生物膜，充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体，生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高，能适应较大冲击负荷，占地小。
5、自然生物处理法利
用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水，形成水体-微生物-植物组成的生态系统，对污染物进行一系列的物理-化学和生物净化，可对污水中的营养物质充分利用，有利于绿色植物生长，实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单，建设与运行费用都较低，效率高，是一种符合生态原理的污水处理方式，但容易受自然条件影响，占地较大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水，而在塘中生长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘中供氧。在稳定塘内污水停留时间长，其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型
分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心，利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物，土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。
6、厌氧生物处理法利
用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池，近年来在这个领域有很大的发展，开创了一系列的新型高效厌氧处理构筑物，如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置，该法能耗低且能产生能量，污泥量少。
