排放污水要达到国家、地方的排放标准，就需要进行污水处理，所谓污水处理，就是采用物理的、化学的、生物化学的方法和技术，将污水中的污染物质分离除去、回收利用或将有害物转化为无害物，最终将水净化。

根据所用技术的原理可分为三类。

1）物理处理法。利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体物质，去除的主要是悬浮固体（SS）。这些方法有筛选法、沉淀法、气浮法、过滤法、离心法和膜分离法。

2）化学或物理化学处理法。利用化学反应的作用，将污水中的各种形态的污染物质分离出来加以去除或回收。主要方法有混凝法、吸附法、离子交换法、电渗析、电解、中和、萃取、氧化还原等。化学处理法多用于处理工业污水。

3）生物处理法。利用微生物的新陈代谢作用，将污水中的溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质或将其稳定化。主要可分为两大类。一类是好氧生物处理法，即好氧微生物在有氧环境中利用碳氧化或氮氧化作用将水中的碳、氮等转化，进行无害化处理或稳定化处理。主要工艺有活性污泥法和生物膜法两种。另一类是厌氧生物处理法，即在厌氧状态下，厌氧菌将水中的碳、氮、磷等无害化处理，多用于高浓度有机污水和污水处理过程中产生污泥的处理，随着对该法研究的深入，现在也可以用于处理城市污水和低浓度有机污水。

对处理方法和处理单元适当组合，以满足净化污水排放受纳水体或再用的水质要求的处理流程。通常可组成一级处理、二级处理或深度处理三种工艺流程。其中最具代表性的工艺流程如图1-1所示。

图1-1 典型污水处理工艺流程图

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。(www.daowen.com)

一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。

三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。

整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理（即物理处理），初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床），生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，从一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。

污水经过处理后会产生大量的污泥，处置污泥的费用在污水厂中占了很大比例。由于污水处理厂的污泥中含有大量病菌、寄生虫卵、有机成分和重金属等，不经处理会对环境造成很大的危害，因此需要将其稳定化。污泥的主要处置方法有浓缩脱水、消化法（厌氧消化好氧消化）、综合利用（农业肥料、消化气）以及填埋、焚烧和制成建筑材料等。

以上就是污水处理厂处理工艺的基本流程。

其中，二级处理是整个城市污水处理的核心，其工艺方法也是日新月异。目前，随着水污染控制工作者不断地研究，已开发出了越来越多的处理工艺或将不同处理方法加以组合的处理组合工艺。这样，一方面可以提高工艺的处理效果，另一方面可以针对不同性质的污水进行处理，以达到高效净化的目的。在活性污泥法中，就有普通活性污泥法，厌氧-好氧活性污泥法（A/A/O法）、间歇式活性污泥法（SBR法）、AB法、氧化沟法污水处理工艺等。生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、生物流化床和曝气生物滤池等。厌氧生物处理法中具有代表性的是厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器、分段厌氧消化法等。

在后面的章节中，本书还会对有各级处理中具有代表性的工艺处理法进行详细的介绍。